Infrastruktura Sieci Domowej (ISD) w ramach Inteligentnych Sieci / HAN within Smart Grids

Transkrypt

1 Infrastruktura Sieci Domowej (ISD) w ramach Inteligentnych Sieci / HAN within Smart Grids Raport Rynkowo Społeczny S t r o n a 1

2 Spis treści 1. Definicja ISD i pokrewnych terminów Wyzwania stojące przed rynkiem energetycznym Rosnąca konsumpcja i ceny energii elektrycznej Nowe technologie Rosnące znaczenie generacji rozproszonej Presja regulacyjna Potrzeba zaangażowania klientów Wprowadzenie ISD jako część Smart Grid Etapy rozwoju technologii ISD Typowe architektury rozwiązań w ramach ISD Charakterystyka kluczowych urządzeń w ramach ISD Wpływ ISD na zachowania klientów w zakresie kształtowania profilu zużycia energii elektrycznej Analiza wyników dostępnych badań Podsumowanie badań w zakresie wyboru rozwiązań opartych na ISD Podsumowanie badań w zakresie wpływu rozwiązań ISD na profil zużycia energii elektrycznej przez konsumentów Zachowania konsumentów w obszarze akceptacji rozwiązań ISD Analiza źródeł badania Podsumowanie Wyniki badania konsumentów przeprowadzonego przez firmę A.T. Kearney Analiza wyników Dodatkowa analiza wielowymiarowa Podsumowanie Potencjał wykorzystania technologii w zakresie ISD przez małe i średnie przedsiębiorstwa S t r o n a 2

3 8. Status wdrażania rozwiązań ISD Opis przeprowadzonej analizy projektów Wnioski z analizy Cele projektów budowy ISD Analiza kluczowych barier wdrażania rozwiązań w zakresie ISD w Polsce Akceptacja społeczna Zaangażowanie klientów Standardy komunikacyjne Status prac nad protokołem komunikacyjnym ZigBee SEP Kampania edukacyjna Cztery etapy realizacji programu edukacyjnego Rola instytucji publicznych w edukacji społeczeństwa Narodowy Plan Działania wprowadzony w USA Skuteczna edukacja klienta Analiza dodatkowych usług i rozwiązań związanych z wdrożeniem ISD Generacja rozsiana oraz magazynowanie energii elektrycznej Nowe usługi Rekomendacje dalszych analiz Załączniki Karty projektów poddanych analizie Treść pytań oraz ogólne wyniki badania konsumentów Bibliografia S t r o n a 3

4 Spis rysunków Rysunek 1. Elementy składowe definicji ISD...10 Rysunek 2. Wyzwania stojące przed rynkiem energetycznym...15 Rysunek 3. Rozwój nowych obszarów inteligentnych sieci...17 Rysunek 4. Trzy obszary inteligentnych sieci, cele oraz korzyści z nich wynikające...20 Rysunek 5. Ocena stopnia rozwoju obszarów technologicznych w ramach ISD...22 Rysunek 6. ISD bez zdalnego zarządzania...23 Rysunek 7. Brak inteligentnych urządzeń...24 Rysunek 8. Brak inteligentnego licznika...25 Rysunek 9. W pełni zintegrowana ISD...26 Rysunek 10. Brak dedykowanego wyświetlacza...27 Rysunek 11. Moc w zakresie redukcji zapotrzebowania jako element rezerwy mocy...35 Rysunek 12. Poziomy informacji o zużyciu energii elektrycznej przekazywanych do klienta.38 Rysunek 13. Podstawowa segmentacja konsumentów ze względu na dochód...47 Rysunek 14. Zasięg geograficzny badań...49 Rysunek 15. Potencjał redukcji zużycia energii elektrycznej w zależności od zasięgu wdrożenia...55 Rysunek 16. Wzór matrycy do analizy wielowymiarowej...62 Rysunek 17. Definicja charakterystyk opisujących konsumentów...63 Rysunek 18. Definicja segmentów konsumentów...64 Rysunek 19. Definicja wymiarów analizy...65 Rysunek 20. Analiza wielowymiarowa charakterystyk opisujących konsumentów...66 Rysunek 21. Analiza wielowymiarowa segmentów konsumentów...68 Rysunek 22. Programy w zakresie ISD...74 Rysunek 23. Przykładowe cele wdrażania rozwiązań ISD...77 Rysunek 24. Priorytety wdrożenia technologii w zakresie ISD dla Polski...78 Rysunek 25. Wybrane hasła propagowane przez przeciwników inteligentnych technologii energetycznych...81 Rysunek 26. Opłaty w ramach Opt out ponoszone przez klientów w Maine oraz w Kalifornii...81 S t r o n a 4

5 Rysunek 27. Bariery braku zaangażowania społeczeństwa...83 Rysunek 28. Komunikacja w technologii ISD...85 Rysunek 29. Porównanie standardów SEP...89 Rysunek 30. Spadek cen systemów fotowoltaicznych w Niemczech...90 Rysunek 31. Poziomy prowadzenia kampanii edukacyjnej...91 Rysunek 32. Główne elementy strategii komunikacyjnej...95 Rysunek 33. Schemat działania narodowego planu komunikacji...97 S t r o n a 5

6 Spis tabel Tabela 1. Podsumowanie architektur ISD...28 Tabela 2. Analiza funkcjonalności wyświetlaczy i aplikacji internetowych...33 Tabela 3. Minimalne wymagania wobec wyświetlaczy ISD w Wielkiej Brytanii i Australii...34 Tabela 4. Porównanie programów cenowych...44 Tabela 5. Analiza efektywności wyświetlaczy oraz portalu Tabela 6. Wpływ ISD na podstawowe segmenty konsumentów...48 Tabela 7. Wyniki wielowymiarowej analizy charakterystyk opisujących konsumentów...67 Tabela 8. Wyniki analizy segmentów konsumentów...67 Tabela 9. Charakterystyka najczęściej stosowanych protokołów komunikacyjnych wykorzystywanych w technologii ISD...87 Tabela 10. Analiza programów edukacyjnych...93 Tabela 11. Wykorzystanie rozwiązań internetowych przez firmy energetyczne w USA...94 S t r o n a 6

7 Spis wykresów Wykres 1. Średnie ceny za 1 MWh na TGE w okresie Wykres 2. Wpływ zakresu przekazywanej informacji zwrotnej na ograniczanie konsumpcji energii elektrycznej...39 Wykres 3. Wpływ automatyzacji programów cenowych typu TOU (Time Of Use) na ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową...39 Wykres 4. Wpływ wyświetlaczy domowych na ograniczenie konsumpcji energii elektrycznej w Kanadzie, Europie i USA...41 Wykres 5. Skuteczność programów cenowych typu TOU w zależności od urządzeń objętych automatyzacją...41 Wykres 6. Skuteczność programów cenowych typu CPP w zależności od sposobu notyfikacji...42 Wykres 7. Skuteczność programów cenowych typu CPP w zależności od długości trwania okresu podwyższonej ceny...42 Wykres 8. Skuteczność programów cenowych typu TOU w zależności różnicy cen okresów szczytowych i pozaszczytowych...42 Wykres 9. Wpływ programu cenowego TOU na ograniczanie zapotrzebowania na moc szczytową w zależności od wykorzystania wsparcia technologicznego...43 Wykres 10. Podsumowanie analizy ograniczania zapotrzebowania na moc szczytową...46 Wykres 11. Podsumowania analizy ograniczania konsumpcji energii elektrycznej...46 Wykres 12. Czy jesteś świadomy/a istnienia inteligentnych sieci?...49 Wykres 13. Z jakiego powodu oszczędzasz energię elektryczną?...50 Wykres 14. Wykorzystanie programów cenowych typu TOU w Polsce...50 Wykres 15. Czy byłbyś skłonny/a wziąć udział w programach cenowych typu TOU?...51 Wykres 16. Czego brakuje na rachunku energii elektrycznej? Polska...51 Wykres 17. Narzędzia służące do monitorowania zużycia energii elektrycznej wykorzystywane przez gospodarstwa domowe w USA...52 Wykres 18. Preferowane sposoby otrzymywania informacji o zużyciu energii elektrycznej w USA...52 Wykres 19. Preferencje otrzymywania informacji o zużyciu energii elektrycznej w USA przy wykorzystaniu Internetu lub wyświetlacza...53 Wykres 20. Odpowiedzi udzielone na pytanie Proszę ocenić jak zmieniłoby się Pani/a zużycie energii elektrycznej, jeśli posiadałby/posiadałaby Pan/i informację na temat aktualnego zużycia oraz związanego z tym kosztami S t r o n a 7

8 Wykres 21. Odpowiedzi udzielone na pytanie W jaki sposób monitoruje Pan/i wielkość zużycia energii elektrycznej gospodarstwa domowego? Proszę wskazać wszystkie stosowane przez Pana sposoby monitorowania Wykres 22. Odpowiedzi udzielone na pytanie Jakie rozwiązania / urządzenie uważa Pan/i, że mogą być pomocne przy monitorowaniu zużycia energii elektrycznej? Proszę wskazać do 3 odpowiedzi Wykres 23. Odpowiedzi udzielone na pytanie Jak często monitoruje Pan/i swoje zużycie energii elektrycznej?...57 Wykres 24. Odpowiedzi udzielone na pytanie Ile byliby Państwo jednorazowo skłonni zapłacić za funkcjonalność bieżącego monitorowania zużycia energii elektrycznej?...58 Wykres 25. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy w celu oszczędzania energii elektrycznej, byłby/byłaby Pan/i skłonna używać wybrane urządzenia w okresach wyznaczonych przez sprzedawcę energii elektrycznej (np. pralka, zmywarka)?...58 Wykres 26. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy w celu oszczędzania energii elektrycznej, byłby/byłaby Pan/i skłonna pozwolić swojemu sprzedawcy energii elektrycznej automatycznie zarządzać wybranymi urządzeniami (np. wyłączenie pralki, zmywarki)?...59 Wykres 27. Odpowiedzi udzielone na pytanie Używając skali od 1 (najmniej istotne) do 5 (najbardziej istotne) proszę ocenić jak istotna jest dla Pana/i kwestia oszczędzania energii elektrycznej?...60 Wykres 28. Odpowiedzi udzielone na pytanie W jakim celu oszczędza lub chciałby/chciałaby Pan/i energię elektryczną? Proszę wskazać do 3 odpowiedzi Wykres 29. Odpowiedzi na pytania Czy jest Pan/i zadowolona ze swojego sprzedawcy energii elektrycznej w zakresie niezawodności (brak przerw w dostawie energii elektrycznej)?...61 Wykres 30. Odpowiedzi udzielone na pytanie Załóżmy, że doświadcza Pan/i raz w tygodniu godzinnej przerwy w dostawie energii elektrycznej. Jaki wzrost cen jest przez Pana/ią akceptowany w celu uniknięcia występowanie takich przerw?...61 Wykres 31. Potencjał programów odpowiedzi popytu w USA w 2010 roku...71 Wykres 32. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy uważa Pan/i, że sprzedawca energii elektrycznej przechowujący Pana/i szczegółowe dane dot. zużycia energii elektrycznej zagraża Pana/Pani prywatności?...82 Wykres 33. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy uważa Pan/i, że sprzedawca energii elektrycznej przechowujący Pana/i szczegółowe dane dot. zużycia energii elektrycznej zagraża Pana/Pani prywatności? Wśród ankieterów, którzy negatywnie odpowiedzieli na pytanie Czy słyszał/a Pan/i o Inteligentnych sieciach?...82 Wykres 34. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy uważa Pan/i, że sprzedawca energii elektrycznej przechowujący Pana/i szczegółowe dane dot. zużycia energii elektrycznej zagraża Pana/Pani prywatności? Wśród ankieterów, którzy pozytywnie odpowiedzieli na pytanie Czy słyszał/a Pan/i o Inteligentnych sieciach?...83 S t r o n a 8

9 Wykres 35. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy słyszał/a Pan/i o Inteligentnych sieciach?...85 Wykres 36. Wpływ edukacji na redukcję kosztów energii przy programach cenowych typu TOU S t r o n a 9

10 1. Definicja ISD i pokrewnych terminów W publikacjach na temat Infrastruktury Sieci Domowej (ISD z ang. HAN Home Area Network) używane są bardzo zróżnicowane definicje tego pojęcia. Większość powszechnie stosowanych definicji zawiera kilka lub wszystkie z ośmiu zidentyfikowanych podstawowych elementów definicji. Przedstawiono je na rysunku 1. Rysunek 1. Elementy składowe definicji ISD Źródło: A.T. Kearney W poszczególnych publikacjach stosuje się odmienne definicje, wskazujące różne elementy składowe. Poniżej przedstawiamy przykładowe definicje stosowane w publikacjach i projektach w zakresie inteligentnych sieci. Definicja według Departamentu Energii i Zmian Klimatu (Department of Energy & Climate Change), Wielka Brytania System wykorzystywany do komunikacji między inteligentnym licznikiem, wyświetlaczem domowym oraz innymi urządzeniami w domu konsumenta. Brytyjski Departament Energii definiuje ISD, jako system komunikacji znajdujący się w lokalizacji klienta. Informacje przedstawiane są na wyświetlaczu domowym, który jednocześnie służy do zarządzania zużyciem energii elektrycznej. S t r o n a 10

11 Definicja według Departamentu Ochrony Środowiska, Gospodarki Wodnej, Dziedzictwa i Sztuki (Department of the Environment, Water, Heritage and the Arts), Australia Połączenie między inteligentnym licznikiem a inteligentnymi urządzeniami znajdującymi się w danej lokalizacji konsumenta Departament Energii w Australii stosuje wąską definicję ISD, ograniczając ją do połączenia między inteligentnym licznikiem i inteligentnymi urządzeniami po stronie konsumenta. Definicja według Departamentu Energii (U.S. Department of Energy), Stany Zjednoczone Sieć komunikacyjna znajdująca się w domu konsumenta energii elektrycznej, umożliwiająca przekazywanie informacji pomiędzy urządzeniami elektronicznymi, w łączając w to m.in. domowe wyświetlacze, komputery, urządzenia do zarządzania energią, narzędzia do bezpośredniego kontrolowania wykorzystania energii, rozproszone źródła energii, inteligentne liczniki. Sieć HAN może działać na zasadzie przewodowej lub bezprzewodowej. Przyjęta przez amerykański Departament Energii definicja ISD jest szeroka i obejmuje sześć z ośmiu zidentyfikowanych wcześniej elementów. Dodatkowo, jako jedyna, z analizowanych na potrzeby tego raportu definicji włącza w zakres funkcjonowania ISD rozproszone źródła energii. Definicja według Uniwersytetu Kalifornijskiego (University of California), Stany Zjednoczone Sieć w domu mieszkalnym konsumenta, używana do komunikacji z jego urządzeniami w celach związanych z Inteligentną Siecią. Według University of California ISD jest nierozłącznie związana z działaniem i celami inteligentnych sieci. Tym samym ISD w rozumieniu tej definicji nie może funkcjonować, jako osobny system. S t r o n a 11

12 Definicja według organizacji OpenHAN, Stany Zjednoczone Związana z zarządzaniem energią sieć, używana do komunikacji między urządzeniami wewnątrz danej lokalizacji. Sieć HAN nie wymaga łączności poza lokalizacją, ale może być podłączona do jednej lub więcej zewnętrznych sieci komunikacyjnych (np. do AMI, internetu, sieci telefonów komórkowych) za pomocą zewnętrznych interfejsów. W przyjętej przez OpenHAN definicji funkcjami ISD są zarządzanie energią oraz zagwarantowanie komunikacji między urządzeniami. Ponadto, zaakcentowany jest brak wymogu komunikacji ISD z pozostałymi elementami inteligentnej sieci. Definicja według organizacji Energy@home, Włochy Domowa sieć lokalna, zwykle charakteryzująca się niską przepustowością. Używana jest zazwyczaj do komunikacji między urządzeniami w domu, takimi jak czujniki, inteligentne wtyczki, inteligentny termostat oraz urządzenia gospodarstwa domowego. Może być siecią bezprzewodową lub przewodową. Podobnie do definicji przyjętych przez OpenHAN oraz University of California, Energy@home określa ISD, jako system domowy, niewymagający połączenia z inteligentną siecią. Komunikacja w ISD może być realizowana bezprzewodowo lub przewodowo. Definicja według firmy technologicznej Trilliant, Stany Zjednoczone Podsystem Inteligentnej Sieci, dedykowany zarządzaniu popytem, włączając w to efektywność energetyczną oraz odpowiedź popytu. Analogicznie do University of California, Trilliant, producent urządzeń związanych m.in. z Inteligentnymi Sieciami, definiuje ISD głównie jako element inteligentnych sieci służący zarządzaniu odpowiedzią popytu na energię elektryczną. Definicja według firmy energetycznej BC Hydro, Kanada System komunikacji danych znajdujący się w danej lokalizacji, takiej jak budynek mieszkalny, łączący urządzenia (np. domowy wyświetlacz) w tej lokalizacji z inteligentnym licznikiem. BC Hydro, przedsiębiorstwo wytwarzające oraz dystrybuujące energię elektryczną w Kanadzie, definiuje ISD jako system łączący domowe urządzenia z inteligentnym licznikiem. S t r o n a 12

13 Definicja według firmy energetycznej PG&E, Stany Zjednoczone Sieć urządzeń zarządzania energią, cyfrowej elektroniki użytkowej, kontrolowanych zdalnie urządzeń i aplikacji znajdujących się wewnątrz domu mieszkalnego tworzących domową warstwę licznika elektrycznego. Przedsiębiorstwo energetyczne PG&E podkreśla rolę ISD w zarządzaniu domowymi urządzeniami. Infrastruktura sieci domowej (ISD; ang. Home Area Network) Zestaw urządzeń zainstalowanych w domu, wzajemnie komunikujących się ze sobą, służących między innymi do zarządzania zużyciem energii elektrycznej. W skład sieci wchodzą urządzenia lub aplikacje służące do zarządzania zużyciem energii elektrycznej, aktywne urządzenia gospodarstwa domowego, urządzenia służące do przydomowej produkcji energii elektrycznej (generacja rozproszona) oraz urządzenia pozwalające na komunikację wewnątrz sieci oraz z innymi sieciami, w tym w szczególności z siecią AMI. W oparciu o powyższą analizę oraz prace zespołu projektowego na potrzeby raportu przyjęto następującą definicję ISD: Niezależnie od przytoczonej definicji należy podkreślić, że rozwiązania ISD mogą być stosowane także przy budowie infrastruktury odbiorców sektora drobnej przedsiębiorczości (np. Building Management Systems w odniesieniu do budynków wielorodzinnych, warsztatów samochodowych, budynków biurowych itp.). Dodatkowo na potrzeby raportu przyjęto następujące definicje pojęć związanych z tematyką ISD: Brama domowa brama domowa jest urządzeniem centralnym w ramach inteligentnej sieci domowej, które zapewnia komunikację pomiędzy aktywnymi urządzeniami gospodarstwa domowego a systemem do zarządzania energią i światem zewnętrznym. Brama domowa w szczególności umożliwia komunikację z siecią AMI i innymi sieciami. System do zarządzania energią system monitorowania zużycia energii przez urządzenia w budynkach i wspierany przez aplikację sterującą, instalowany w celu optymalizacji zużycia energii. Zaangażowanie klienta (ang. Customer empowerment) koncepcja zakładająca stworzenie rozwiązań technologicznych, edukacyjnych i regulacyjnych w zakresie Inteligentnych Sieci w celu aktywizacji klienta na rynku energii w zakresie optymalizacji konsumpcji oraz jej produkcji na bazie urządzeń energetyki rozsianej. Panel infrastruktury sieci domowej (ang. In-home display) interfejs graficzny służący dostarczaniu klientowi informacji o jego bieżącym zużyciu energii oraz pozwalający na zarządzanie aktywnymi urządzeniami gospodarstwa domowego, komunikujący się z systemem do zarządzania energią poprzez bramę domową. Panel infrastruktury sieci domowej może również być kanałem dostarczania innych usług, w tym niezwiązanych z energią elektryczną. S t r o n a 13

14 Dostawca usług ISD Dostawcą usług ISD jest podmiot oferujący rozwiązania technologiczne lub usługi, które budują lub wykorzystują infrastrukturę sieci domowych przy zachowaniu interoperacyjności instalowanych urządzeń. S t r o n a 14

15 2. Wyzwania stojące przed rynkiem energetycznym Rynek energetyczny przechodzi obecnie zmiany, w wyniku których miedzy innymi zwiększa się rola konsumentów. Po pierwsze konsument ma coraz szerszą możliwość wyboru swojego sprzedawcy energii i usług w ramach rynku energetycznego. Konsumenci stają się coraz bardziej świadomi możliwości rynku i w konsekwencji coraz bardziej wymagający odnośnie jakości i rodzaju dostarczanych produktów i usług. Aktywni konsumenci mogą stać się także prosumentami poprzez zaangażowanie się w wytwarzanie energii na swoje potrzeby lub nawet w celach sprzedaży nadwyżek. Zmiana w znaczeniu konsumentów na rynku energii wynika z działań graczy rynkowych działających w odpowiedzi na podstawowe wyzwania na rynku energetycznym: rosnąca konsumpcja i ceny energii elektrycznej, szybki rozwój nowych technologii, rosnące znaczenie generacji rozproszonej, zwiększająca się presja regulacyjna i zwiększające się zaangażowanie klientów. Kluczowe wyzwania i ich opis zostały przedstawione rysunku 2. Rysunek 2. Wyzwania stojące przed rynkiem energetycznym Rosnąca konsumpcja i cena energii elektrycznej Wzrost gospodarczy napędza popyt na energię elektryczną Problemy z podażą energii w przyszłości 1 2 Wyzwania na rynku energetycznym 5 Zaangażowanie klientów Kluczowe staje się dostarczenie klientom rozwiązań, wspierających ich m.in. w kontroli zużycia energii elektrycznej Nowe technologie Firmy energetyczne, aby sprostać rosnącej konsumpcji energii elektrycznej oraz rosnącemu znaczeniu generacji rozproszonej muszą inwestować w nowe technologie 3 4 Rosnące znaczenie generacji rozproszonej Rosnącym wyzwaniem jest przyłączenie generacji rozproszonej, generacji rozsianej oraz samochodów elektrycznych Presja regulacyjna Cel 3x20 stanowi duże wyzwanie nie tylko dla firm energetycznych, ale całej gospodarki Źródło: A.T. Kearney 2.1. Rosnąca konsumpcja i ceny energii elektrycznej Konsumpcja energii elektrycznej w Polsce rośnie od lat 90. Prognozuje się, że wzrost ten będzie się utrzymywał w przyszłości na poziomie 1-3% rocznie. Oznacza to, że przy potrzebie wycofania części obecnych mocy wytwórczych i przy ograniczonych nakładach na nowe inwestycje w niedalekiej przyszłości może wystąpić tak zwana luka podażowa (czyli brak wystarczających mocy potrzebnych do pokrycia zgłaszanego popytu) w szczególności w godzinach zapotrzebowania szczytowego. Wśród metod wspierających redukcję luki podażowej w przyszłości, obok inwestycji w nowe moce wytwórcze, należy wyróżnić rozwój S t r o n a 15

16 programów zarządzania odpowiedzią popytu oraz innych programów zwiększania efektywności energetycznej, w tym w szczególności programów wykorzystujących rozwiązania ISD. Działania te pozwalają na ograniczenie wzrostu konsumpcji, w szczególności w okresach szczytowych, co pozwala na zwiększenie elastyczności w zakresie wykorzystania dostępnych mocy wytwórczych. Ponadto działania takie pozwalają na optymalizację nakładów inwestycyjnych na nowe moce wytwórcze. Oprócz zmniejszenia luki podażowej w przyszłości, programy zarządzania odpowiedzią popytu wsparte ISD, pozwolą na ograniczenie zmienności cen energii elektrycznej, która mogłaby się zwiększać w sytuacji występowania problemów z pełnym zaspokojeniem zgłaszanego popytu. Obecnie szczyty cenowe występują w okresie zimowym, gdzie średniodniowa cena na TGE (Towarowa Giełda Energii) osiąga nawet 350 PLN / MWh. Średnie ceny za 1 MWh na TGE w okresie zostały zaprezentowane na wykresie 1. Wykres 1. Średnie ceny za 1 MWh na TGE w okresie Cena 1 MWh (PLN / MWh) Źródło: TGE 2.2. Nowe technologie Zmiany zachodzące na rynku energetycznym są jednocześnie bodźcem do rozwoju nowych technologii w różnych elementach łańcucha tworzenia wartości. Szczególne znaczenie dla tematu niniejszego opracowania mają nowe technologie w zakresie inteligentnych sieci i w zakresie generacji rozproszonej. Rozwój urządzeń w zakresie generacji rozproszonej daje konsumentom możliwość produkcji energii elektrycznej i przyjęcia roli prosumentów. Prosumenci będą mieli możliwość produkowania energii elektrycznej w celu zaspokojenia nie tylko własnych potrzeb, ale w określonych sytuacjach w celu sprzedaży nadwyżek. Nowe technologie pozwalają również na rozwój usług zarządzania odpowiedzią popytu i używanie zagregowanego potencjału odpowiedzi popytu do oferowania usługi systemowej w celu wsparcia zarządzania systemem elektroenergetycznym. Wsparciem dla zastosowania tego typu rozwiązań będzie infrastruktura AMI (Advanced Metering Infrastructure), która S t r o n a 16

17 pozwala na wdrożenie innowacyjnych usług i produktów na bazie ISD. AMI pozwala m.in. na udostępnienie danych nt. zużycia w czasie rzeczywistym (lub bliskim rzeczywistemu), co pozwala konsumentom podejmować bardziej świadome decyzje dotyczące zużycia energii elektrycznej. Rosnąca świadomość energetyczna klientów oraz wzrost zainstalowanych mocy w generacji rozproszonej (elektrownie wiatrowe, fotowoltaiczne i inne) powinna prowadzić do rozwoju kolejnych obszarów technologicznych, m.in. magazynów energii elektrycznej, samochodów elektrycznych i innych. Dzięki rozwojowi nowych technologii na rynku pojawią się nowi gracze oraz usługi / produkty oferowane przy wsparciu nowych rozwiązań technologicznych. Na rysunku 3 przedstawiono odnotowaną obecnie kolejność w zakresie rozwoju rozwiązań w nowych obszarach inteligentnych sieci. Rysunek 3. Rozwój nowych obszarów inteligentnych sieci Obszar Przykładowe usługi Kraje Regiony Miasta E-mobility Stacje ładowania Postępująca integracja Nowe usługi pozaenergetyczne Usługi związane z generacją rozproszoną Nowe usługi okołoenergetyczne Badanie telemetryczne Punkty wymiany akumulatorów Usługi ehealth Usługi instalacji źródeł GR, bilansowania Zarządzanie źródłami wytwórczymi i magazynowania energii Zarządzanie inteligentnymi urządzeniami Doradztwo w zakresie Smart Grid Dynamiczny popyt i generacja rozproszona Nowe cenniki / produkty energetyczne Nowe taryfy dostosowane do potrzeb klientów Produkty bodźcowe Usługi telekomunikacyjne Usługi pomiarowe Produkty wykorzystujące infrastrukturę telekomunikacyjną Pomiar wykonywane dla innych firm użyteczności publicznej AMI Czas Źródło: A.T. Kearney 2.3. Rosnące znaczenie generacji rozproszonej Zwiększa się liczba graczy rynkowych inwestujących we własne rozproszone systemy wytwarzania energii elektrycznej. Głównym motorem wzrostu są odpowiednio ukształtowane rozwiązania regulacyjne i zwiększająca się świadomość konsumentów w zakresie potrzeby ochrony środowiska. Trend ten jest szczególnie zauważalny w wielu krajach Europy Zachodniej, gdzie funkcjonują rozwiązania wspierające inwestowanie w źródła generacji rozproszonej (m.in. taryfa feed-in). Jednym z bardziej popularnych kierunków inwestycji w tym zakresie jest budowanie instalacji fotowoltaicznych. W celu uruchomienia podobnych S t r o n a 17

18 inwestycji w Polsce na większą skalę konieczne jest zniesienie występujących barier prawnych 1 oraz wsparcie finansowe dla inwestycji w generację rozproszoną Presja regulacyjna Jednym z istotnych trendów zauważalnych w Unii Europejskiej jest zwiększająca się presja regulacyjna. W konsekwencji w ramach polskich rozwiązań regulacyjnych wdrażane są rozwiązania promujące wzrost efektywności przedsiębiorstw energetycznych, zmniejszanie emisji zanieczyszczeń i zwiększanie efektywności energetycznej. Wdrożone rozwiązania regulacyjne mają istotny wpływ na decyzje o realizacji poszczególnych inwestycji prze uczestników rynku. Główne cele polityki UE to obniżenie emisji CO 2, poprawa efektywności energetycznej oraz wzrost produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Nowe, znacznie bardziej rygorystyczne regulacje w obszarze efektywności energetycznej właśnie są opracowywane w Brukseli. Zakładają one m.in., że to na firmach energetycznych będzie ciążył obowiązek zmniejszenia zużycia energii przez klientów. Zatem już teraz firmy powinny opracować plan redukcji zużycia energii, pomimo, iż w obecnej konfiguracji rynku nie istnieją lub jest bardzo mało zachęt, które skłaniałyby firmy energetyczne do inwestycji w poprawę efektywności energetycznej, jak zarządzanie odpowiedzią popytu, czy też ISD Potrzeba zaangażowania klientów Zmiany, które następują na rynku energetycznym, od deregulacji przez rozwój nowych technologii do powstania nowych modeli biznesowych i produktów, wymuszają na konsumentach większe zaangażowanie się i podniesienie świadomości w zakresie zarzadzania konsumpcją energii. Wzrost zaangażowania następuje z różną szybkością w różnych segmentach rynku i ważne jest, aby przyśpieszyć rozwój grupy tak zwanych aktywnych konsumentów. Wsparcie w rozwoju powinno być realizowane przez tworzenie odpowiednich rozwiązań regulacyjnych, stworzenie odpowiednich warunków na rozwój sprzedaży nowych rozwiązań technologicznych i poprzez akcje promocyjne zwiększające świadomość energetyczną konsumentów. Jeśli zaangażowanie konsumentów zostanie zwiększone, korzyści osiągnie cała gospodarka, środowisko naturalne, a także pozwoli to na osiągnięcie mierzalnych korzyści przez samych konsumentów energii. Do głównych korzyści wynikających ze zwiększonego zaangażowania konsumentów na rynku energetycznym należy zaliczyć następujące elementy: Poprawa niezawodności / jakości sieci elektroenergetycznej dzięki zastosowaniu nowych technologii oraz programów cenowych, które zachęcać będą konsumentów do przesunięcia zużycia do okresów pozaszczytowych, nastąpi 1 O barierach prawnych szerzej w raporcie prawnym. S t r o n a 18

19 spłaszczenie krzywej zużycia energii elektrycznej dla całej gospodarki, co przyczyni się do stabilizacji systemu elektroenergetycznego; Stabilizacja popytu oraz ceny energii elektrycznej dzięki działaniom proefektywnościowym zahamowany zostanie szybki wzrost popytu na energię elektryczną, co pozwoli na optymalizację inwestycji w nowe moce wytwórcze oraz ograniczenie wzrostu cen w okresach szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną; Rozwój generacji rozproszonej popularyzacja generacji rozproszonej pozwoli na zwiększenie udziału energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł oraz przyczyni się do poprawy bezpieczeństwa energetycznego kraju jednocześnie pozwalając konsumentom na generowanie dodatkowych przychodów; Uczestnicy rynku energetycznego dostrzegają potrzebę budowy zaangażowania konsumentów, co przekłada się na zintensyfikowanie działań w tym zakresie oraz wprowadzanie nowych narzędzi regulacyjnych. Spełnienie ambitnych celów UE w zakresie bezpieczeństwa energetycznego i zrównoważonego rozwoju gospodarczego istotnie zależy od poziomu zaangażowania klientów. S t r o n a 19

20 3. Wprowadzenie 3.1. ISD jako część Smart Grid Inteligentne Sieci mogą być rozumiane, jako rozwiązania technologiczne powstające poprzez nałożenie wystandaryzowanego systemu komunikacji i kontroli na obecny system elektroenergetyczny. Kluczową funkcjonalnością inteligentnych sieci jest umożliwienie dwukierunkowej komunikacji pozwalającej na dostarczanie wymaganych informacji (np. o ilości zużytej energii elektrycznej) do właściwych podmiotów (np. firma sprzedająca energię, konsument) w wymaganym czasie. Wdrożenie inteligentnych sieci umożliwia optymalizację zarzadzania systemem elektroenergetycznym w zakresie dystrybucji, sprzedaży, redukcji strat technicznych i handlowych, stworzenia możliwości samonaprawy sieci oraz dodatkowo umożliwia efektywne używanie urządzeń i aplikacji wspierających podnoszenie efektywności energetycznej oraz zarządzanie odpowiedzią popytu. Można wyróżnić trzy obszary inteligentnych sieci. Obszary zostały przedstawione na rysunku 4. Rysunek 4. Trzy obszary inteligentnych sieci, cele oraz korzyści z nich wynikające Łańcuch wartości Inteligentnej Sieci Inteligentne wytwarzanie energii Inteligentna dystrybucja i przesył energii Inteligentna konsumpcja Cele Wsparcie procesów wytwarzania oraz magazynowania energii elektrycznej Optymalizacja wykorzystania aktywów przesyłu energii elektrycznej Zaangażowanie konsumenta w działania w ramach inteligentnych sieci Korzyści Generacja rozproszona Wytwarzanie energii w OZE Zmniejszenie emisji Zwiększona stabilność i bezpieczeństwo systemu Elastyczność systemu Zarządzanie popytem Konserwacja energii Umożliwienie rozbudowy systemu o dodatkowe usługi Źródło: A.T. Kearney Obszary odzwierciadlają elementy łańcucha wartości w ramach inteligentnych sieci. Pierwszy obszar to inteligentne wytwarzanie energii, drugi to inteligentna dystrybucja i przesył energii, trzeci to inteligentna konsumpcja. W każdym elemencie łańcucha inteligentne sieci wspierają osiąganie określonych celów i korzyści. Trzeci obszar wspiera zwiększanie zaangażowania konsumentów w działania w ramach inteligentnych sieci. Działania te skupiają się wokół zmiany profilu zużycia energii elektrycznej konsumentów, która jest możliwa dzięki zastosowaniu inteligentnego licznika oraz dodatkowych rozwiązań. S t r o n a 20

21 Do oczekiwanych korzyści w zakresie inteligentnej konsumpcji należą: ograniczenie szczytowego zapotrzebowania na moc, trwała redukcja zużycia energii elektrycznej oraz możliwość rozbudowy systemu o dodatkowe usługi (np. generacja rozsiana czy usługi finansowe). Rozwiązania technologiczne w zakresie ISD pomagają osiągać te korzyści. Rozwiązania w zakresie ISD pozwalają na rozszerzenie zakresu inteligentnych sieci w gospodarstwach domowych poza inteligentne liczniki. Umożliwiają zbudowanie sieci domowej łączącej inteligentny licznik z innymi inteligentnymi urządzeniami znajdującymi się na terenie gospodarstwa domowego czy na terenie zakładu produkcyjnego w przypadku małych i średnich przedsiębiorstw. Ponadto przedsiębiorstwa energetyczne dzięki wykorzystaniu infrastruktury sieci domowej mogą skuteczniej osiągać korzyści wynikające z wdrożenia rozwiązań w zakresie inteligentnych sieci. Gospodarstwa domowe i małe przedsiębiorstwa mogą zostać kluczowymi interesariuszami inteligentnych sieci poprzez wdrożenie zainstalowanie u siebie rozwiązań w zakresie ISD. Konsumenci mogą pełnić rolę dynamicznych partnerów wspierających system elektroenergetyczny np. poprzez elastyczne dostosowanie konsumpcji. Dalszy rozwój rozwiązań w zakresie ISD będzie zależał między innymi od tempa wdrożenia infrastruktury inteligentnego opomiarowania Etapy rozwoju technologii ISD Na rozwiązania w zakresie ISD składa się kilka elementów: urządzenia automatyzacji domu, komunikacja na cele automatyzacji i licznik AMI. Rozwiązania w zakresie ISD integrują wszystkie te elementy: Urządzenia automatyzacji domu - urządzenia oferujące użytkownikom automatyzację korzystania z urządzeń codziennego użytku lub produkcyjnych w przypadku małych przedsiębiorstw. Przykładowe rozwiązanie: jeden pilot obsługujący wiele urządzeń, zdalne zarządzanie przez Internet lub aplikacje, kompleksowa ochrona i monitoring, centralne zarządzanie zużyciem energii w domu. Rynek tego typu urządzeń jest już mocno rozwinięty istnieje wielu dostawców oferujących kompleksowe rozwiązania w tym zakresie; Komunikacja na cele automatyzacji - zapewnienie komunikacji urządzeniom zainstalowanym w ramach automatyzacji domu. Istnieje wiele standardów komunikacji używanych na rynku. Obecnie brak jednego, dominującego rozwiązania. Trwają prace nad przygotowaniem nowego standardu akceptowanego przez wszystkie podmioty na rynku (na przykład alians ZigBee); Licznik AMI - inteligentny licznik pozwala na dwustronną komunikację pomiędzy konsumentem a firmami energetycznymi. Liczniki AMI są masowo wdrażane w pojedynczych państwach (np. Australia, Stany Zjednoczone). Ocena stopnia rozwoju ISD oraz jej elementów została przedstawiona na rysunku 5. S t r o n a 21

22 Rysunek 5. Ocena stopnia rozwoju obszarów technologicznych w ramach ISD Automatyzacja domu Komunikacja na cele automatyzacji Licznik AMI Technologie w zakresie HAN - początkowa faza rozwoju; - wysoki poziom rozpowszechnienia rozwiązań Źródło: A.T. Kearney Obecnie zintegrowane rozwiązania w zakresie ISD znajdują się na wczesnym etapie rozwoju (przeprowadzane są głównie projekty pilotażowe). Należy jednak zauważyć, że poszczególne elementy składowe rozwiązań w zakresie ISD są znacznie bardziej zaawansowane w rozwoju Typowe architektury rozwiązań w ramach ISD Ze względu na wczesny etap rozwoju zintegrowanych rozwiązań technologicznych w zakresie ISD, na rynku nie został jeszcze zdefiniowany powszechnie akceptowany standard architektury. Większość organizacji i przedsiębiorstw działających w obszarze ISD rozwija własne rozwiązana i architektury. Do najważniejszych czynników wpływających na kształt architektury ISD należą: koszty, możliwości komunikacyjne, interoperacyjność urządzeń oraz poziom korzyści oferowanych przez rozwiązania w zakresie ISD. Na rysunkach 6-10 zostały przedstawione wybrane, rozwijane na rynku architektury w zakresie ISD. S t r o n a 22

23 Rysunek 6. ISD bez zdalnego zarządzania Źródło: Opracowanie A.T. Kearney W architekturze ISD bez zdalnego zarządzania niezbędnym elementem ISD jest brama domowa, umożliwiająca komunikację między inteligentnym licznikiem, a urządzeniami w ramach ISD. Poza podstawowymi funkcjonalnościami bramy domowej, proponowane jest zainstalowanie w bramie narzędzi służących bezpieczeństwu domowemu oraz kontroli urządzeń multimedialnych. ISD opierać się może o bezprzewodowe rozwiązania komunikacyjne (np. WiFi lub ZigBee) lub protokoły przewodowe (np. Ethernet, Homeplug). Architektura nie uwzględnia możliwości zarządzania siecią przez Interfejs WWW lub aplikację mobilną. S t r o n a 23

24 Rysunek 7. Brak inteligentnych urządzeń 1. Urządzenie łączące funkcje bramy domowej, wyświetlacza domowego oraz interfejsu termostatu Źródło: Opracowanie A.T. Kearney Architektura Brak inteligentnych urządzeń nie zawiera inteligentnych urządzeń i zakłada w zamian zastosowanie inteligentnych przełączników. Baza domowa w analizowanej architekturze integruje funkcje bramy domowej, wyświetlacza domowego oraz interfejsu termostatu. Rozwiązanie pozwala na komunikację poprzez AMI, AMR lub przez łącze szerokopasmowe. S t r o n a 24

25 Rysunek 8. Brak inteligentnego licznika Źródło: Opracowanie A.T. Kearney Architektura Brak inteligentnego licznika zakłada centralną pozycję bramy domowej, która dostarcza konsumentowi oraz dostawcy energii informacje o zużyciu energii w czasie rzeczywistym. Dzięki otwartej i modułowej budowie bramy domowej możliwe jest podłączenie aplikacji różnych firm, a także proste dostosowanie bramy do rozmiaru sieci (ilości i rodzaju urządzeń podłączonych do sieci). W danym rozwiązaniu nie zakłada się funkcjonowania inteligentnego licznika, lecz licznika indukcyjnego, na którego nakładany byłby sensor odczytujący dane pomiarowe. Jako dodatkową funkcjonalność proponowane jest zamontowanie urządzeń automatyki. S t r o n a 25

26 Rysunek 9. W pełni zintegrowana ISD Źródło: Opracowanie A.T. Kearney W architekturze W pełni zintegrowana ISD podkreślona została centralna rola bramy domowej, będącej podstawą systemu. Gromadzi ona informacje na temat rzeczywistej konsumpcji energii z inteligentnego licznika oraz estymowanych (lub rzeczywistych) wartości zużycia z poszczególnych urządzeń. Brama domowa wysyła następnie bezprzewodowo zebrane i przetworzone informacje do komputera stacjonarnego, przenośnego lub tabletów. Informacje są uaktualniane co pewien interwał czasowy (na przykład co 15 sekund). W przyszłości w ramach architektury mają zostać opracowane sposoby reakcji inteligentnych urządzeń na bodźce cenowe otrzymywane od dostawcy energii. Inteligentne urządzenia w sposób automatyczny będą opóźniać cykle lub zawieszać niektóre funkcjonalności do czasu obniżenia ceny energii elektrycznej. S t r o n a 26

27 Rysunek 10. Brak dedykowanego wyświetlacza Źródło: Opracowanie A.T. Kearney Zgodnie z architekturą Brak dedykowanego wyświetlacza konsument korzysta ISD poprzez Interfejs WWW lub aplikację mobilną w ramach tej architektury nie funkcjonuje dedykowany wyświetlacz domowy, lecz wykorzystywane są urządzenia będące w posiadaniu klienta. Wyróżniającą cechą koncepcji jest zintegrowanie funkcji inteligentnego licznika z bramą domową. Obecnie prowadzone są testy inteligentnych urządzeń, które mogą funkcjonować w ramach tej architektury ISD. Brak dedykowanego wyświetlacza nie jest związane ze zintegrowaniem funkcji inteligentnego licznika z bramą domową i możliwe są również rozwiązania, w których używany jest dedykowany wyświetlacz oraz zintegrowany licznik z bramą domową. Podsumowując, analizowane architektury różnią się nieznacznie. Niemal wszystkie z badanych architektur uwzględniają podstawowe urządzenia ISD: inteligentny licznik, warstwę komunikacji oraz bramę domową. Analizując warstwę urządzeń sterujących lub informujących o zużyciu częściej uwzględniany jest wyświetlacz domowy (pięć z sześciu architektur) niż interfejs WWW (trzy z sześciu architektur). Wśród urządzeń sterowanych wszystkie badane architektury zawierały inteligentne termostaty, a ponadto częściej niż inteligentne urządzenia wybierane były inteligentne przełączniki. Należy zauważyć, że możliwe jest tworzenie architektur hybrydowych zawierających elementy opisanych sześciu architektur. Podsumowanie przeprowadzonej analizy zostało przedstawione w Tabeli 1. S t r o n a 27

28 Tabela 1. Podsumowanie architektur ISD Źródło: A.T. Kearney 3.4. Charakterystyka kluczowych urządzeń w ramach ISD Inteligentny licznik (Smart Meter) Inteligentny licznik jest elementem pośrednim pomiędzy rozdzielczą siecią a ISD. Pozwala on na scentralizowany i zdalny odczyt informacji o parametrach konsumpcji oraz przesyłanie sygnałów kosztowych i technicznych za pomocą infrastruktury AMI. Podstawową funkcjonalnością inteligentnych liczników jest także umożliwienie konsumentom dostępu do informacji o zużyciu energii elektrycznej w czasie rzeczywistym oraz do danych archiwalnych (60 dni). Licznik AMI powinien być wyposażony w standardowy interfejs komunikacyjny pozwalający na dwukierunkową komunikację z ISD lub na dołączenie konwertera sygnału. Inteligentny termostat (Programmable Communicating Thermostat) Termostat z wbudowaną możliwością komunikacji to jeden z kluczowych elementów ISD, mający duży wpływ na ograniczenie zużycia energii elektrycznej. Najczęściej posiada następujące funkcjonalności: dostosowuje poziom wykorzystywanej energii elektrycznej do potrzeb na podstawie otrzymanego sygnału od konsumenta lub dostawcy energii, wyświetla bieżącą cenę, rzeczywiste zużycie energii elektrycznej oraz historyczne zużycie energii, umożliwia zdalną aktualizację oprogramowania. S t r o n a 28

29 Panel infrastruktury sieci domowej (In-Home Display) Urządzenie służące do odbioru oraz wyświetlania informacji dotyczących cen oraz zużycia energii elektrycznej w czasie rzeczywistym oraz informacji archiwalnych. Wyświetlacz może być urządzeniem przenośnym i zazwyczaj jest pozbawiony funkcjonalności zarządzania i kontroli zużycia energii elektrycznej. Obecnie oferowane są również znacznie bardziej zaawansowane urządzenia łączące funkcje wyświetlania informacji, zarządzania energią oraz automatyzacji procesów. Wyświetlaczem domowym mogą być także telewizory coraz częściej wyposażane w interfejs LAN. Ponadto, podstawowe funkcjonalności wyświetlacza domowego mogą zostać wbudowane w inne urządzenie np. inteligentny termostat. Platforma WWW / aplikacja mobilna (Customer Interface / Mobile Application) Funkcjonalności wyświetlacza domowego mogą być realizowane również poprzez interfejs WWW lub aplikację mobilną. W porównaniu z wyświetlaczem domowym interfejs WWW umożliwia zdalny dostęp do informacji, większą funkcjonalność oraz łatwiejszy proces aktualizacji oprogramowania. Platforma internetowa służyć może także do zdalnej konfiguracji ISD przez Dostawcę Usług ISD działającego na zlecenie odbiorcy. Inteligentne urządzenia (Smart Appliances) Inteligentne urządzenia posiadają wbudowany moduł komunikacyjny pozwalający na wysyłanie i odbieranie informacji z ISD. Odbiór informacji o aktualnej cenie energii elektrycznej umożliwia inteligentnym urządzeniom dostosowanie profilu zużycia do cen. Tym samym energochłonne czynności mogą być wykonywane w okresach o niższym koszcie za 1 kwh (np. w nocy). Inteligentne przełączniki (Smart Plug) Inteligentne przełączniki kontrolują dostęp danego urządzenia do energii elektrycznej przez gniazdko elektryczne. Stosowane szczególnie w przypadku potencjalnie wysokich kosztów wymiany danego urządzenia na inteligentne. Inteligentne przełączniki umożliwiają dwustronną komunikację z ISD. Pozwalają na zdalne wyłączenie/włączenie danego urządzenia (zarówno przez konsumenta jak i przedsiębiorstwo energetyczne np. w ramach programu S t r o n a 29

30 odpowiedzi popytu). Brama domowa (Home Gateway) Brama domowa służy do komunikacji między urządzeniami działającymi w ramach ISD oraz siecią WAN lub Ethernet w danej lokalizacji. Umożliwia wiele funkcjonalności, w tym m.in.: Umożliwia dostęp do konkretnej ISD tylko dla urządzeń danego konsumenta, Zapewnia autoryzowany dostęp do ISD przez kanał internetowy lub telefon komórkowy, Zdalne zarządzanie urządzeniami w ramach ISD za pośrednictwem platformy internetowej, Może zawierać zintegrowane moduły akwizycyjno-decyzyjne, Może obsługiwać kilka protokołów komunikacyjnych. Terminal ładowania V2H Terminal ładowania V2H z możliwością pracy rewersyjnej. Może realizować: Sterowanie procesem ładowania, Zasilanie awaryjne wydzielonych obwodów, Bilansowanie mocy w instalacji wewnętrznej odbiorcy, Funkcje poprawy jakości energii. Urządzenia generacja rozsianej on-site Urządzenia generacji rozsianej on-site pozwalają na: Redukcję kosztów energii dla danego konsumenta, Zmniejszenie zależności od sieci rozdzielczych, Uzyskiwanie korzyści ze sprzedaży nadmiaru energii do sieci systemowej (wymaga koncesji, ale pozwala na uzyskanie w przypadku OZE świadectw pochodzenia), Przekształtniki interfejsów sieciowych urządzeń generacji rozsianej mogą być używane w zakresie poprawy jakości energii. S t r o n a 30

31 4. Wpływ ISD na zachowania klientów w zakresie kształtowania profilu zużycia energii elektrycznej 4.1. Analiza wyników dostępnych badań Rozwój inteligentnych sieci umożliwia wdrożenie rozwiązań wspierających optymalizację zużycia energii elektrycznej oraz redukcję zapotrzebowania na moc szczytową. Skuteczność wprowadzanych rozwiązań może zostać zwiększona dzięki zastosowaniu ISD. W celu oszacowania inkrementalnego wpływu ISD 2 została przeprowadzona szeroka analiza oparta na danych z czterech źródeł: 1 2 Badanie przeprowadzone przez firmę A.T. Kearney analiza jedenastu projektów bezpośrednio związanych z ISD przeprowadzona przez firmę A.T. Kearney. Badanie zostało również poszerzone o analizę rynku negawatów oraz funkcjonalności panelu infrastruktury domowej (wyświetlacz) i platformy WWW. Raport ACEEE metabadanie wpływu informacji zwrotnych przekazywanych konsumentom na ograniczanie konsumpcji energii elektrycznej. Raport poświęcony wielu rozwiązaniom, częściowo dotyczy ISD; 3 Raport VaasaETT metabadanie oceniające potencjał oraz ograniczenia dynamicznych programów cenowych. Badanie bazowało na około 100 projektach pilotażowych i 450 tysiącach uczestników. Raport poświęcony wielu rozwiązaniom, częściowo dotyczy ISD; 4 Raport the Brattle Group zakres raportu opublikowanego przez the Brattle Group obejmuje m.in. analizy zbiorcze programów zarządzania odpowiedzią popytu, projekty pilotażowe dynamicznych programów cenowych przy zastosowaniu ISD oraz inne programy zarządzania energią oparte na ISD. Wyniki analizy każdego z opisanych źródeł zostały przedstawione poniżej. 1 Badanie przeprowadzone przez firmę A.T. Kearney Badanie zostało przeprowadzone w trzech obszarów: Przegląd zagranicznych projektów ISD, Analiza funkcjonalności wyświetlaczy i platformy WWW, Analiza bodźcowych programów odpowiedzi popytu. Przegląd zagranicznych projektów w zakresie ISD Badanie projektów w zakresie wykorzystania ISD przeprowadzone przez firmę A.T. Kearney wskazuje na wczesny stopień rozwoju tych rozwiązań technologicznych. Zdecydowana większość projektów znajduje się obecnie na etapie projektów pilotażowych. Przykładem 2 2. Zwrot inkrementalny oznacza różnicę pomiędzy efektami rozwiązań z wykorzystaniem ISD i bez wykorzystania ISD S t r o n a 31

32 wdrożenia jest program realizowany przez firmę energetyczną Reliant Energy. Projekt prowadzony przez Reliant oferuje podstawowe funkcjonalności ISD klienci mogą otrzymać za darmo wyświetlacz ISD (do wyczerpania zapasów). Należy zwrócić uwagę, że wdrożenie ISD w Teksasie jest ułatwione ze względu na silne zaangażowanie stanowego regulatora w budowę standardowej architektury komunikacyjnej dla wszystkich firm energetycznych 3. W związku z tym, że większość projektów cały czas znajduje się na etapie pilotażu nie zostały jeszcze opublikowane ich szczegółowe rezultaty. Opisy każdego z przebadanych projektów znajdują się w załączniku. Przegląd zagranicznych projektów ISD został również wykorzystany w rozdziale Status wdrażania ISD. Inne firmy energetyczne i podmioty przeprowadzające obecnie projekty pilotażowe wstępnie planują masowe wdrożenia, ale ostateczna decyzja uzależniona jest od rezultatów projektów pilotażowych. Analiza funkcjonalności wyświetlaczy i platformy WWW Jednym z kluczowych elementów podejścia do wdrożenia jest decyzja w zakresie interfejsu pozwalającego na kontrolę oraz odczyt danych z ISD. Wyróżnić można dwa podstawowe rozwiązania: Dodatkowy wyświetlacz dedykowany ISD, Platforma WWW dostępna przy pomocy urządzeń posiadanych przez użytkownika takich jak smart phone, tablet, laptop, komputer stacjonarny i inne. W przyszłości informacje z ISD prawdopodobnie będą wyświetlane również na innych urządzeniach gospodarstwa domowego takich jak telewizor. Na chwilę obecną brak, jednak informacji o komercyjnych wdrożeniach tego typu rozwiązań. W ramach projektu przeprowadzono analizę funkcjonalności dostępnych dla wyświetlaczy oraz platform WWW. Wyniki zostały przedstawione w tabeli 2. 3 Model biznesowy realizowany w Teksasie został szczegółowo opisany w raporcie ekonomicznym S t r o n a 32

33 Tabela 2. Analiza funkcjonalności wyświetlaczy i aplikacji internetowych Funkcjonalność Opis Analiza Wyświet. 1 Apl. 2 WWW Informacja o zużyciu energii elektrycznej Informacja o koszcie energii elektrycznej Informacja o emisji CO2 Informacja o zużyciu innych mediów Prezentowanie danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego Prezentowanie danych historycznych Prezentowanie danych w formie liczbowej i graficznej Wyświetlanie informacji o aktualnym zużyciu energii elektrycznej. Wyświetlanie informacji o bieżącej cenie energii elektrycznej oraz koszcie aktualnego zużycia. Wyświetlanie informacji o emisji CO2 związanej z wytworzeniem konsumowanej energii elektrycznej. Wyświetlania informacji o zużyciu innych mediów. Wyświetlanie danych w czasie bliskim rzeczywistemu. Wyświetlania danych historycznych dla dowolnych okresów. Wyświetlanie danych zarówno w formie liczbowej jak i graficznej (np. wykresy, oznaczenie poziomu konsumpcji). Podstawowa funkcjonalność wyświetlacza i aplikacji webowej umożliwiająca bieżące monitorowanie oraz redukcję zużycia energii elektrycznej. Najważniejsza przyczyna stosowania wyświetlaczy. Badania wskazują, że wyrażenie zużycia w wartościach pieniężnych jest bardziej zrozumiałe dla konsumentów niż w przypadku danych w jednostkach energetycznych (np. kwh). Część z badań wskazuje na brak wpływu wyświetlania informacji o CO2 na ograniczenie zużycia, jednak dodanie tej funkcjonalności wiąże się z niskimi kosztami oraz może przynieść korzyści dla konsumentów o wysokiej świadomości ekologicznej. Zwiększenie potencjału oszczędności (szczególnie w uwarunkowaniach polskich) Konsumenci efektywniej obniżają zużycie energii, gdy mogą w prosty sposób przyporządkować zużycie i koszty do konkretnych urządzeń (poprzez ich włączanie / wyłączenie i jednoczesne monitorowanie bieżącego zużycia) Możliwość porównania bieżącego okresu z wcześniejszymi pozwala konsumentom na ocenę skuteczności ich własnych strategii oszczędzania. Wyświetlacze, które umożliwiają szybkie zorientowanie się w bieżącym zużyciu i kosztach energii zwiększają zaangażowanie konsumenta. Ponadto dane w postaci graficznej są prostsze do interpretacji dla osób z wadą wzroku. Funkcjonalność Opis Analiza Wyświet. 1 Apl. 2 WWW Porady w zakresie poprawy efektywności energetycznej Notyfikacja zdarzeń Możliwość porównania danych Usunięcie wszystkich danych historycznych Przenośność urządzenia Informacje o możliwości obniżenia kosztów zużytej energii elektrycznej. Wskazówki doboru optymalnej taryfy. Automatycznie przesyłanie informacji o ważnych wydarzeniach związanych z konsumpcją energii elektrycznej za pośrednictwem wiadomości SMS lub . Możliwość porównania zużycia energii elektrycznej z gospodarstwami domowymi o podobnym profilu. Wszystkie dane użytkownika w pamięci urządzenia. Możliwość przenoszenia urządzenia wewnątrz gospodarstwa domowego. Możliwość wykorzystania funkcjonalności urządzenia poza miejscem zamieszkania. 1. Wyświetlacz 2. Aplikacja WWW Źródło: Informacja na stronach internetowych producentów Urządzenie udziela użytkownikom porady w zakresie poprawy efektywności energetycznej. Obliczane są kwoty możliwe do zaoszczędzenia oraz możliwe jest wyznaczenie indywidualnych celów oszczędnościowych oraz ich monitorowanie. Dodatkowo użytkownikowi sugerowana jest bardziej dopasowana taryfa oraz wymiana poszczególnych urządzeń na oszczędniejsze Użytkownik może być doraźnie ostrzegany przed wyjątkowym wzroście kosztów lub informowany o nadarzających się okazjach do oszczędzania. Przesyłanie informacje mogą również dotyczyć przekroczenia wyznaczonych przez konsumenta progów oszczędnościowych. Notyfikacje pomagają oraz przypominają użytkownikowi o potrzebie oszczędzania energii elektrycznej. Konkurowanie konsumentów między sobą motywuje do większego zaangażowania i pozwala na zwiększenie osiąganych oszczędności. Umożliwia również ocenę efektywności energetycznej własnego gospodarstwa domowego. Usunięcie danych daje konsumentom poczucie bezpieczeństwa i prywatności (szczególnie w przypadku odsprzedaży lub wynajmu lokalu, w którym jest zainstalowany wyświetlacz). Dzięki możliwości użytkowania wyświetlacza ISD w każdym miejscu w obrębie mieszkania, konsument chętnie i często z niego korzysta. Zdalne dostęp do sieci ISD pozwala użytkownikowi na lepsze zarządzanie (np. zdalne włączenie ogrzewania na 30 minut przed powrotem do domu) S t r o n a 33

34 Dane przedstawione w tabeli wskazują na zbliżone zakresy funkcjonalności dostępne dla wyświetlaczy i aplikacji WWW. Znaczną różnicą jest brak możliwości wyświetlania informacji w czasie zbliżonym do rzeczywistego w przypadku zastosowania platformy internetowej (przy założeniu, że dane będą przesyłane do platformy za pośrednictwem sieci AMI; w przypadku dodatkowego połączenia platformy z ISD przez łącze szerokopasmowe dane wyświetlane są również w czasie zbliżonym do rzeczywistego). Wyświetlacze ISD w porównaniu do aplikacji WWW nie obsługują funkcjonalności porównywania danych pomiędzy konsumentami oraz nie doradzają konsumentowi odnośnie działań w zakresie poprawy efektywności energetycznej. Na bazie wyników analizy można zaproponować minimalne wymagania wobec wyświetlaczy i platformy internetowej w przypadku rozpoczęcia wdrożeń w Polsce. Minimalne wymagania wobec wyświetlaczy powinny zawierać wszystkie możliwe funkcjonalności wymienione w tabeli 2. Podobne wymagania definiowane są wobec wyświetlaczy dla planowego wdrożenia w Wielkiej Brytanii oraz systemu certyfikatów VEET w Australii (tabela 3). Jedyną funkcjonalnością całkowicie pominiętą we wdrożeniach jest wyświetlanie informacji o CO 2 (możliwość notyfikacji zdarzeń oraz wyświetlanie informacji o zużyciu innych mediów zostało uwzględnione jedynie we wdrożeniu w Wielkiej Brytanii). Tabela 3. Minimalne wymagania wobec wyświetlaczy ISD w Wielkiej Brytanii i Australii Funkcjonalność Australia Wielka Brytania Informacja o bieżącym zużyciu energii elektrycznej Informacja o bieżącym koszcie energii elektrycznej Informacja o emisji CO2 Informacja o zużyciu innych mediów Prezentowanie danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego 1 2 Prezentowanie danych historycznych Prezentowanie danych w formie liczbowej i graficznej Porady w zakresie poprawy efektywności energetycznej nd 3 nd 3 Notyfikacja zdarzeń Możliwość porównania danych nd 3 nd 3 Usunięcie wszystkich danych historycznych Przenośność urządzenia 4 1. Minimalny interwał danych wynosi 30 sekund 2. Minimalny interwał danych wynosi 5 sekund 3. Nie dotyczy (funkcjonalność dostępna jedynie dla aplikacji WWW) 4. Brak jednoznacznego zapisu w wymaganiach opublikowanych przez DECC Źródło: DECC, rząd stanu Wiktoria w Australii, A.T. Kearney Analiza wskazuje, że wpływ wyświetlania informacji o emisji CO 2 związanej z generacją zużywanej energii elektrycznej, nie przynosi dodatkowej redukcji zużycia energii. Dodatkowo określenie formuły przeliczającej konsumpcję energii na emisję CO 2 może być utrudnione ze względu na zmieniający się w czasie udział paliw w wytwarzaniu energii oraz różnice w źródłach energii w zależności od lokalizacji. Z drugiej strony wprowadzenie takiej funkcjonalności wiąże się ze względnie niskimi kosztami oraz w przypadku rosnącej świadomości ekologicznej Polaków może przynieść dodatkowe korzyści. Emisja CO 2 może być również ważnym czynnikiem motywującym dla osób o wysokich dochodach, dla których udział kosztów za energię elektryczną w wydatkach domowych jest niewielki. S t r o n a 34

35 Sugerowane jest aby minimalne wymagania wobec platformy informacyjnej zawierały wszystkie wymagania stawiane wyświetlaczom oraz dodatkowo możliwość porównywania danych o własnej konsumpcji z innymi gospodarstwami domowymi. Sukces platformy firmy Opower (szerzej opisany w rozdziale poświęconym edukacji konsumentów) wskazuje na ogromny potencjał tego typu narzędzi. Warto uwzględnić również usługi w zakresie efektywności energetycznej, natomiast w początkowych etapach wdrożenia jest to funkcjonalność nieobowiązkowa. Natura platformy WWW pozwala na jej dalszą rozbudowę i ulepszanie w przyszłości, dlatego pominięcie tej funkcjonalności na początku nie ogranicza możliwości jej późniejszego wprowadzenia. Analiza bodźcowych programów odpowiedzi popytu. Rozwiązania w zakresie ISD pozwalają na doraźne przesyłanie informacji ze strony operatora sieci dystrybucyjnej do odbiorcy energii. W przypadku szczytu zapotrzebowania energetycznego, skokowego wzrostu ceny lub zaistnienia innej, wyjątkowej sytuacji, do użytkownika wysyłana jest wiadomość z komunikatem o zapotrzebowaniu na redukcję mocy. Dwoma głównymi segmentami uczestniczącymi w programach redukcji zapotrzebowania są instalacje przemysłowe oraz masowi odbiorcy energii. Właśnie dzięki wprowadzeniu rozwiązań ISD udostępniony zostanie szybki i sprawny sposób komunikacji z użytkownikami masowymi. Dzięki rozwiązaniom ISD jest możliwa agregacja mocy w zakresie redukcji zapotrzebowania gospodarstw domowych i małych przedsiębiorstw. Wiadomość do nich może zostać wysłana na wyświetlacz użytkownika lub dostarczona poprzez inne medium, takie jak Internet, SMS. Podobnym mechanizmem jest mechanizm taryfy TOU ( Time of Use ), gdzie jednostkowy koszt jest uzależniony od taryfy obowiązującej o danej porze dnia. Do użytkownika wysyłane są informacje o możliwości oszczędności poprzez przesunięcie zużycia energii w czasie. Różnica pomiędzy tymi dwoma mechanizmami leży głównie w częstotliwości wykorzystywania tych rozwiązań. Odpowiedź strony popytowej ma charakter doraźny, rzadszy niż komunikaty związane z taryfą, a celem jest reagowanie na bieżące zdarzenia. Rysunek 11. Moc w zakresie redukcji zapotrzebowania jako element rezerwy mocy System aukcjonowania mocy Rezerwa mocy wytwórczej OSP $ Krajowa rezerwa mocy szczytowej Aukcja mocy Agregator Przepływy finansowe Oferta gotowości Redukcja zapotrzebowania Klient końcowy 40-50% 1 Źródło: A.T. Kearney S t r o n a 35

36 Największa zaletą wdrożenia na szeroką skalę rozwiązań w zakresie odpowiedzi strony popytowej jest redukcja zapotrzebowania na energię wtedy, gdy ogólne zapotrzebowanie jest największe. W Polsce Krajowa Rezerwa Mocy Szczytowej oparta jest na rezerwach mocy wytwórczej. Odpowiedź strony popytowej umożliwia zwiększenie rezerwy poprzez agregację możliwości w zakresie zmniejszenia zapotrzebowania w czasie szczytu. W konsekwencji możliwe jest osiągnięcie dużych oszczędności w zakresie optymalizacji inwestycji i wykorzystania mocy szczytowych, uniknięcia przeciążeń sieci oraz blackout ów. Trudność we wprowadzeniu rozwiązań bezpośredniej odpowiedzi popytowej leży w dwóch obszarach. Pierwszym jest akceptacja społeczna mechanizmu. Użytkownicy posiadają małą świadomość na temat wahań zużycia, produkcji i ceny energii elektrycznej. Konsekwencją tego może być niechęć do reagowania na informacje pochodzące od operatora sieci. Wprowadzenie rozwiązań ISD i towarzysząca procesowi kampania informacyjna są okazjami do poinformowania użytkowników o mechanizmach bezpośredniej odpowiedzi oraz znaczeniu, jakie ma ich zaangażowanie. Drugą trudnością jest efektywne zarządzanie uzyskiwaną rezerwą. Skłonność użytkowników do reakcji na wezwanie do oszczędności energii jest trudna w oszacowaniu i wymaga zastosowania narzędzi statystycznych. Metodą na ułatwienie planowania byłoby stworzenie w Polsce rynku tzw. negawatów. Taki rynek istnieje w Wielkiej Brytanii. Zawiera dwa podstawowe mechanizmy: Usługę dostępności podmioty zobowiązują się do ograniczenia zużycia energii lub jej wytworzenia (przy wykorzystaniu własnych źródeł wytwarzania energii np. generatora) we wszystkich wymaganych okresach w każdym sezonie, Usługę elastyczną podmioty nie są zobowiązane do zaoferowania ograniczenia zużycia energii lub jej wytworzenia i mogą dobrowolnie przystąpić do aukcji. W sezonie 2010/2011 w ramach systemu zostało zakupione 1910 MW poprzez usługę dostępności oraz 660 MW poprzez usługę elastyczności. Do modelu mogą przystąpić jedynie podmioty, które spełniają określone wymagania (wielkości ograniczenia energii, czasu jego trwania, opóźnienia dostarczenia). Podmioty mogą być agregowane w grupach. W stosunku do sezonu 2009/2010 liczba podmiotów wzrosła z 168 do 363 w sezonie 2011/2011. Podmioty biorące udział w rynku otrzymują wynagrodzenie na dwa sposoby: Wynagrodzenie za gotowość podmioty są wynagradzane za udostępnienie możliwości ograniczenia zużycia energii lub jej wytworzenia w ustalonym przedziale czasowym (średnia opłata za dostępność w 2010/2011 wyniosła 9,1 /MWh), Wynagrodzenie za energię podmioty otrzymują zapłatę za rzeczywistą energię ograniczoną lub dostarczoną do sieci (średnia opłata za energię w 2010/2011 wyniosła 251,7 /MWh). Najważniejszym elementem budowy modelu aukcjonowania mocy w zakresie redukcji popytu jest stworzenie odpowiednich regulacji prawnych. Wprowadzenie tego mechanizmu wraz z upowszechnieniem się rozwiązań ISD pozwoliłoby na stworzenie przewidywalnej rezerwy mocy. Programy pilotażowe odpowiedzi strony popytowej osiągnęły duży sukces w wielu krajach. Przykładem tego jest program przeprowadzony w 2012 r. wspólnie przez dostawcę energii elektrycznej firmę Oklahoma Gas & Electric's oraz dostarczyciela infrastruktury firmę Energate wśród 40 tys. gospodarstw domowych w Stanach Zjednoczonych. Przekroczono w S t r o n a 36

37 nim planowaną redukcję zapotrzebowania na energię podczas szczytu o 50% (oszczędność 1,9 kw, przy planowanych 1,3 kw). Kolejnym przykładem jest pilotażowy program Transitional Demand Response Program uruchomiony w Kanadzie przez Ontario IESO w 2007 roku. Celem inicjatywy było zweryfikowanie możliwości ograniczeniazapotrzebowania na moc szczytową w wyniku wysyłania uczestnikom projektu sygnałów cenowych. W pilotażu wzięło udział 13 firm, a osiągnięta redukcja wyniosła 32 MW (na początku projektu zakładano 68 MW). W Kanadzie przeprowadzono program Emergency Load Reduction rozpoczęty w 2006 roku, którego celem jest zmniejszanie zapotrzebowania na energię w trakcie szczytów energetycznych. Został przeznaczony dla różnych typów odbiorców: użytkowników indywidualnym, hurtowych, agregatorów (razem 36 podmiotów). Uczestnicy otrzymywali bonifikatę 15$ za każdy 1MW zadeklarowanej gotowości osiągnięcia redukcji oraz między 400$ a 600$ za 1MWh faktycznej redukcji. Udział uczestników w programie był dobrowolny, ale zadeklarowanie dostarczenia redukcji zużycia wiązało się z obowiązkiem realizacji redukcji. Jedną z konkluzji projektu było przyjęcie, że w przypadku aktywacji programu uczestnicy zrealizują około 80% zadeklarowanej redukcji zapotrzebowania na moc szczytową. Mechanizm odpowiedzi strony popytowej jest fundamentalną funkcjonalnością towarzyszącą wdrażaniu rozwiązań w zakresie ISD. Przykładem takiego wdrożenia jest program firmy NV Energy, która wprowadza u 20 tys. klientów, urządzenia ISD pozwalające na uczestnictwo w programach odpowiedzi strony popytowej. Głównym elementem systemu po stronie użytkownika jest dotykowy, przenośny wyświetlacz, umożliwiający doradzanie użytkownikowi na temat zużycia energii z uwzględnieniem obecnej taryfy, potrzeb użytkownika, a nawet prognozy pogody. NV Energy szacuje osiągnięcie redukcji zużycia energii szczytowej na poziomie 2 kw na użytkownika. Koszt wdrożenia programu ma wynieść 300 milionów USD. Mechanizm odpowiedzi strony popytowej jest uznanym na całym świecie sposobem na zwiększenie rezerwy mocy szczytowej. Upowszechnienie rozwiązań w zakresie ISD znacząco ułatwia wdrożenia i zwiększenie ich skuteczności. Drugim czynnikiem wpływającym na efektywność odpowiedzi strony popytowej jest wprowadzenie odpowiednich regulacji prawnych, mechanizmów finansowych takich jak rynek negawatów. Dywersyfikacja sposobów jej powiększenia jest jednym z najlepszych sposobów wzmocnienia bezpieczeństwa energetycznego. 2 Raport ACEEE Raport opublikowany przez ACEEE w 2010 roku bada wpływ przekazywania informacji o zużyciu na ilość energii konsumowanej przez gospodarstwa domowe. W raporcie zostało zidentyfikowanych sześć poziomów przekazywania informacji: Rachunek standardowy (Poziom 1) prosty rachunek zawierający jedynie informacje o koszcie zużytej energii elektrycznej za dany okres, Rachunek wzbogacony (Poziom 2) rachunek zawierający dodatkowe informacje dedykowane dla danego gospodarstwa domowego oraz porady dotyczące oszczędzenia energii elektrycznej, Informacja zwrotna (Poziom 3) informacja o zużyciu oraz audyt energetyczny dostępny on-line, S t r o n a 37

38 Codzienna / cotygodniowa informacja zwrotna (Poziom 4) informacje o zużyciu oraz porady przesyłane konsumentom codziennie lub raz na tydzień, Informacja zwrotna w czasie rzeczywistym (Poziom 5) informacja o zużyciu na poziomie gospodarstwa domowego przekazywana w czasie rzeczywistym, Wzbogacona informacja w czasie rzeczywistym (Poziom 6) informacja o zużyciu na poziomie pojedynczych urządzeń w gospodarstwie przekazywana w czasie rzeczywistym. Na pierwszych czterech poziomach informacja o zużyciu energii elektrycznej przekazywana jest po konsumpcji energii. Na piątym i szóstym poziomie informacja przekazywana jest w czasie rzeczywistym, przy wykorzystaniu ISD. Jednocześnie, wzrostowi dostępności informacji towarzyszy wzrost kosztów wdrożenia. Zależności te zostały zaprezentowane na rysunku 12. Rysunek 12. Poziomy informacji o zużyciu energii elektrycznej przekazywanych do klienta Wzrastająca dostępność informacji oraz koszt wdrożenia 1. Rachunek standardowy 2. Rachunek wzbogacony 3. Informacja zwrotna 4. Codzienna /tygodniowa informacja zwrotna 5. Informacja zwrotna w czasie rzeczywistym 6. Wzbogacona informacja w czasie rzeczywistym Informacja zwrotna udzielana po konsumpcji energii Informacja zwrotna w czasie rzeczywistym Źródło: ACEEE Na podstawie 36 projektów pilotażowych dla każdego ze zdefiniowanych poziomów określony został wpływ na zmniejszenie konsumpcji energii elektrycznej. Wyniki zostały zaprezentowane na wykresie 2. S t r o n a 38

39 Informacja Ograniczenie zużycia RAPORT RYNKOWO SPOŁECZNY Wykres 2. Wpływ zakresu przekazywanej informacji zwrotnej na ograniczanie konsumpcji energii elektrycznej 12,0% 6,8% 8,4% 9,2% 3,8% Standardowy rachunek Rachunek wzbogacony Informacja zwrotna Codzienna / tygodniowa informacja zwrotna Informacja zwrotna w czasie rzeczywistym Wzbogacona informacja w czasie rzeczywistym Źródło: ACEEE Na wykresie widoczna jest wyraźna tendencja, zgodnie z którą rozszerzaniu zakresu przekazywanych informacji towarzyszy coraz większe ograniczenie zużycia energii elektrycznej. Wzbogacona informacja w czasie rzeczywistym (przy użyciu rozwiązań w zakresie ISD) pozwala na ponad trzykrotny wzrost korzyści w porównaniu z oszczędnościami wynikającymi z rachunku wzbogaconego. 3 Raport VaasaETT Jednym z zagadnień zbadanych w raporcie VaasaETT jest wpływ automatyzacji programów cenowych typu TOU na ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową. Wyniki badania, które objęło 100 projektów pilotażowych zostały zaprezentowane na wykresie 3. Wykres 3. Wpływ automatyzacji programów cenowych typu TOU (Time Of Use) na ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową S t r o n a 39

40 31% -48% -40% 16% 20% 12% 16% -69% 5% 9% +33% 12% Critical Peak Pricing Critical Peak Rebate Time Of Use Real Time Pricing Program z automatyzacją Program bez automatyzacji Źródło: VasaaEtt Wyniki wskazują na duże znaczenie automatyzacji dla ograniczania obciążenia szczytowego przy programach cenowych typu TOU. Jednym z najskuteczniejszych rozwiązań zapewniających szeroką automatyzacje urządzeń gospodarstwa domowego są rozwiązania ISD. Automatyzacja wspierająca programy cenowe typu TOU pozwala na ponad trzykrotne zwiększenie efektywności tego typu programu cenowego. Programy cenowe CPP oraz CPR osiągają wyższą skuteczność, ale w przeciwieństwie do TOU zmniejszają obciążenie szczytowe jedynie w określonych, krótkich okresach w ciągu roku 4. Tymczasem program cenowy TOU wpływa na zmianę zachowania klientów w długim terminie. Poprzez automatyzację należy rozumieć możliwość sterowania urządzeniami gospodarstwa domowego przez zewnętrzy podmiot poprzez przesyłanie określonych sygnałów (np. urządzenie wyłącza się automatycznie po otrzymaniu sygnału o wzroście ceny energii elektrycznej). Najczęściej stosowanymi urządzeniami objętymi automatyzacją są klimatyzatory oraz urządzenia grzewcze (zasilane energią elektryczną), natomiast w części projektów pilotażowych stosowane były bardziej zaawansowane systemy obejmujące oświetlenie, AGD oraz urządzenia rozrywki domowej. Podkreślenia wymaga, że funkcjonalność automatyzacji może być realizowana także w ramach ISD tzn., bez udziału podmiotu zewnętrznego. Obecnie w warunkach panujących w Polsce bardziej prawdopodobne jest rozwinięcie programów cenowych typu TOU ze względu na stosunkową niską popularność klimatyzatorów oraz innych urządzeń pobierających znaczne ilości energii elektrycznej 5 w okresach szczytowego zapotrzebowania na moc w KSE. Analiza raportu VasaaETT dostarcza również informacji w zakresie wpływu wyświetlaczy domowych na ograniczanie zużycia energii elektrycznej w Kanadzie, Europie i USA. Wyniki, oparte na 25 grupach konsumentów przedstawia wykres 4. 4 Programy cenowe typu CPP oraz CPR wykorzystywane są głównie w celu niedopuszczenia do przeciążenia sieci w sytuacji nagłego wzrostu zapotrzebowania na moc (np. w upalne dni, gdy pracuje duża liczba klimatyzatorów). 5 M.in. ogrzewanie elektryczne, pompy basenowe S t r o n a 40

41 Wykres 4. Wpływ wyświetlaczy domowych na ograniczenie konsumpcji energii elektrycznej w Kanadzie, Europie i USA 12% 10% 7% Kanada Europa USA Źródło: VasaaEtt Zainstalowanie wyświetlaczy domowych pozwala na redukcję zużycia energii elektrycznej średnio o 10%. Pomimo relatywnie niskiej konsumpcji energii elektrycznej, w Kanadzie osiągnięto najwyższą efektywność. W USA, gdzie konsumpcja energii elektrycznej przypadająca na jednego mieszkańca jest bardzo wysoka, instalacja domowych wyświetlaczy przynosi najniższe efekty (7%). Wynik dla Europy wyniósł 10% przy obserwowanej dużej zmienności w zależności od kraju. W Europie i Kanadzie głównym czynnikiem wspierającym rozwój inteligentnych technologii jest troska o środowisko i stosunkowo wysokie ceny energii elektrycznej. W USA konsumenci znacznie większą wagę przywiązują do pewności dostaw i oszczędzania pieniędzy. Kwestie środowiskowe w USA nie są rozpoznawalne w takim stopniu jak w Europie i Kanadzie. Metabadanie VasaaETT dostarcza również informacji o skuteczności programu cenowego typu TOU w zależności od wspierających urządzenia/urządzeń. Wyniki wskazują, że wysoką skuteczność osiągnięto przy objęciu automatyzacją urządzeń domowych (np. pompy basenowe, lodówki) oraz elektrycznego ogrzewania/klimatyzacji. Wykres 5. Skuteczność programów cenowych typu TOU w zależności od urządzeń objętych automatyzacją 30% 27% 19% 11% 9% 5% AC/Urządzenia domowe Urządzenia domowe Termostat/urządzenia domowe AC Podgrzewanie wody Termostat Źródło: VasaaETT S t r o n a 41

42 Ważnym czynnikiem wpływającym na skuteczność dynamicznych programów cenowych jest również sposób przekazywania informacji. Wysoką efektywność zapewnia przekazywanie informacji na wiele sposobów (sms, , telefon, wyświetlacz, oznaczenie kolorem). Pominięcie wyświetlacza znacznie zmniejsza skuteczność. Wykres 6. Skuteczność programów cenowych typu CPP w zależności od sposobu notyfikacji 27% 19% 19% 14% 12% SMS/E - mail/telefon/wyświetlacz/kolor SMS/E - mail/telefon Oznaczenie kolorem E - mail/telefon Telefon Źródło: VasaaETT Wpływ taryfy na ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową zależy od długości trwania okresu szczytowego oraz współczynnika podwyższenia cen. Dane zawarte w metabdaniu VasaaETT sugerują, że ceny w okresie szczytowym powinny być wyraźnie wyższe (nawet czterokrotnie), ale powinny obowiązywać przez krótki czas (1-2 godziny). Wykres 7. Skuteczność programów cenowych typu CPP w zależności od długości trwania okresu podwyższonej ceny 9% 7% 7% 5% 2% 3% 2-4 h 4-6 h 6-8 h 8-10 h h >12 Źródło: VasaaETT Wykres 8. Skuteczność programów cenowych typu TOU w zależności różnicy cen okresów szczytowych i pozaszczytowych 3% 5% 6% <2k 2-4k >4k k iloraz ceny w okresie szczytowej do ceny w okresie pozaszczytowej Źródło: VasaaETT S t r o n a 42

43 % zmniejszenia zapotrzebowania na moc RAPORT RYNKOWO SPOŁECZNY 4 Raport the Brattle Group Raport the Brattle Group dostarcza m.in. informacji o wpływie programów cenowych TOU na ograniczanie zapotrzebowania na moc szczytową w zależności od wykorzystania wsparcia technologicznego. Na wykresie 9 zostały zaprezentowane wyniki badania. Wykres 9. Wpływ programu cenowego TOU na ograniczanie zapotrzebowania na moc szczytową w zależności od wykorzystania wsparcia technologicznego 35% TOU bez technologii TOU z technologią 30% 25% Średnia Ø = 7% Średnia Ø = 14% 20% 15% 10% 5% 0% -5% Przeprowadzone programy pilotażowe Źródło: The Brattle Group Wyniki wskazują, że wsparcie programu TOU rozwiązaniami technologicznymi przekłada się na zwiększenie efektywności konsumpcji energii o średnio 7 pkt. procentowych w porównaniu do programu cenowego TOU bez wsparcia. Jednym z kluczowych rozwiązań technologicznych wspierających programy cenowe typu TOU jest ISD. Podstawowym rozwiązaniem technologicznym stosowanych w analizowanych projektach pilotażowych był wyświetlacz ISD Podsumowanie badań w zakresie wyboru rozwiązań opartych na ISD Ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową może zostać osiągnięte poprzez wprowadzenie programu cenowego (taryfy). Zidentyfikowano trzy podstawowe rodzaje programów cenowych w tym zakresie: Programy cenowe typu TOU (Time of Use), Programy cenowe typu CPP (Critical Peak Pricing), W programach cenowych typu RTP (Real Time Pricing). Każdy z zaprezentowanych programów cenowych może być dodatkowo wspierany rozwiązaniami technologicznymi. Oznacza to, że np. wprowadzeniu programu TOU może towarzyszyć zainstalowanie u konsumentów dodatkowych rozwiązań technologicznych pozwalających na lepszą kontrolę urządzeń domowych i w efekcie osiągnięcie większej redukcji zapotrzebowania na moc szczytową. Podstawowym sposobem wsparcia technologicznego programu cenowego jest wdrożenie ISD. S t r o n a 43

44 Zidentyfikowane programy cenowe zostały poddane analizie, której wyniki przedstawia tabela 4. Tabela 4. Porównanie programów cenowych Program cenowy TOU CPP RTP Analiza Proste rozwiązanie oraz małe koszty wdrożenia Względnie niskie ryzyko wzrostu rachunku za ee 1 Konieczność wsparcia technologicznego w celu osiągnięcia wyraźnego ograniczenia zapotrzebowania na moc szczytową Ciągłe oddziaływanie Konieczność dodatkowej komunikacji z konsumentem Względnie wysokie ryzyko wzrostu rachunku za ee 1 Możliwość ograniczenia zapotrzebowania na moc szczytową jedynie kilkanaście razy do roku Wysoka skuteczność Skomplikowane rozwiązanie Niska skuteczność przy wsparciu technologicznym Konieczność zapewnienia konsumentom bieżącego dostępu do informacji o obowiązującej cenie Trudności w interpretacji wyników wymaga odpowiedniego doboru wsparcia technologicznego 2 Wpływ na ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową 5% 9% 12% 16% 16% 31% Program wspierany technologią Program bez wsparcia technologicznego 1. Energia elektryczna 2. Ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową przy wykorzystaniu taryfy RTP jest względnie niskie. Jednocześnie oszczędności w wysokości rachunki za energię elektryczną są najwyższe przy wykorzystaniu tej taryfy. Może to wskazywać, że konsumenci uzyskają znaczne oszczędności dla okresów pozaszczytowych. Obniżenie skuteczności taryfy przy wykorzystaniu wsparcia technologią może być spowodowane trudnościami w prawidłowym skonfigurowaniu algorytmu systemu. Źródło: VaasaETT Na podstawie przeprowadzonej analizy przyjęto, że w Polsce optymalnym rozwiązaniem będzie wprowadzenie programu cenowego TOU. Do największych zalet takiego rozwiązania należy prostota oraz duża skuteczność redukcji zapotrzebowania na moc szczytową. Należy podkreślić, że wprowadzenie bardziej zaawansowanych rozwiązań (RTP, CPP) może być realizowane w przyszłości. Obecnie ze względu na barierę braku świadomości energetycznej oraz zaangażowania społeczeństwa w wielu segmentach konsumentów (opisanych w dalszej części rozdziału rynkowo społecznego) sugerowane jest wprowadzanie prostych rozwiązań, które są łatwe w zrozumieniu. W przyszłości prawdopodobny jest również rozwój złożonych programów zarządzania energią, w których firmy z sektora energetycznego bezpośrednio współpracują z konsumentami. W zakresie wyboru narzędzia służącego do komunikacji z konsumentami została przeprowadzona analiza celowości objęcia wdrożeniem portalu WWW i wyświetlaczy. Wyniki zawiera tabela 5. S t r o n a 44

45 Tabela 5. Analiza efektywności wyświetlaczy oraz portalu WWW Zalety Wady Rekomendacja Portal WWW Niska cena jednostkowa Możliwość łatwego wprowadzenia dodatkowych funkcjonalności (porównywanie danych, porady energetyczne) Duże możliwości rozbudowy i ulepszeń systemu Możliwe duże opóźnienia w wyświetlaniu informacji o zużyciu Wykorzystanie możliwe jedynie przez gospodarstwa domowe posiadające dostęp do Internetu Budowa portalu WWW Dostępnego bezpłatnie dla wszystkich konsumentów energii elektrycznej Dedykowany wyświetlacz Powszechnie wykorzystywany i rekomendowany na świecie Ciągłe oddziaływanie na konsumenta Część badań wskazuje na dużą skuteczność Wysoka cena Konsumenci nie potrzebują dodatkowych gadżetów w gospodarstwie domowym Część badań wskazuje na niską ocenę użyteczności wyświetlaczy przez konsumentów Przeprowadzenie pilotażu w celu potwierdzenia efektywności wyświetlaczy W przypadku pozytywnych wyników objęcie wyświetlaczy systemem dofinansowania Źródło: Opracowanie projektowe Do największych zalet portalu WWW należy niska cena jednostkowa oraz duże możliwości skalowalności w przyszłości. Do argumentów przemawiających za wykorzystaniem wyświetlaczy należy powszechność ich wykorzystania na całym świecie oraz ciągłość oddziaływania na konsumenta (informacje przekazywane na wyświetlaczu umiejscowionym w centralnym miejscu mieszkania są regularnie dostrzegane przez konsumenta; w przypadku portalu WWW możliwe są sytuacje braku logowania się do systemu i utracenie motywacji do oszczędzania). Z drugiej strony wyświetlacze są jeszcze cały czas kosztowne a wielu konsumentów deklaruje, że nie potrzebuje dodatkowego urządzenia tego typu w domu. Rekomendowane jest wdrożenie ogólnodostępnego portalu WWW. Dla wyświetlaczy sugerowane jest przeprowadzenie projektów pilotażowych w warunkach polskich w celu weryfikacji inkrementalnego wpływu na profil zużycia energii elektrycznej konsumentów. W przypadku pozytywnych rezultatów rekomendowane jest objęcie instalacji wyświetlaczy ISD wsparciem w zakresie finansowania. Na potrzeby modelu ekonomicznego przyjęto założenie, że wdrożenie obejmie jedynie stworzenie portalu WWW. Należy również podkreślić, że korzystnym rozwiązaniem byłoby wykorzystanie dodatkowych urządzeń (np. telewizor) do przekazywania informacji o zużyciu. Takie podejście charakteryzuje się niskim kosztem (brak potrzeby zakupu dedykowanego urządzenia) a ponadto wywierany jest stały wpływ na konsumenta z przypomnieniami o potrzebie oszczędzania energii Podsumowanie badań w zakresie wpływu rozwiązań ISD na profil zużycia energii elektrycznej przez konsumentów Podsumowanie przeanalizowanych źródeł w zakresie redukcji zapotrzebowania na moc szczytową zostało zaprezentowane na wykresie 10. S t r o n a 45

46 Wykres 10. Podsumowanie analizy ograniczania zapotrzebowania na moc szczytową 15 % 16% 14% 5% 7% 6 % N/A N/A N/A Analizowane źródła N/A N/A N/A Analizowane źródła 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem na stronie 24 Programy cenowe TOU bez wsparcia technologicznego osiągają średnio zmniejszenie zapotrzebowania na moc szczytową na poziomie 6%. Wsparcie technologiczne pozwala na poprawę tego wyniku do poziomu 15%. Tym samym zastosowanie ISD umożliwia dodatkowy spadek zapotrzebowania na moc szczytową o 9 pkt. procentowych. Poziom ten jest zakładany jako inkrementalny w stosunku do redukcji zużycia możliwej do osiągnięcia przy wykorzystaniu licznika AMI i standardowych sposobów przekazywania informacji (sam licznik, faktura itp.) Podsumowanie przeanalizowanych badań w zakresie całkowitej redukcji zużycia energii elektrycznej zostało zaprezentowane na wykresie 11. Wykres 11. Podsumowania analizy ograniczania konsumpcji energii elektrycznej 10 % 12% 9% 2 10% 5% 1 5 % N/A N/A N/A N/A Analizowane źródła N/A N/A Analizowane źródła 1. Średnia wyników badań dla dwóch kategorii informacji: rachunek wzbogacony oraz informacja zwrotna; 2. Średnia dwóch wyników opublikowanych badań 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem na stronie 24 Przekazywanie informacji o zużyciu przy pomocy prostych urządzeń pozwala na redukcję całkowitego zużycia energii elektrycznej o 5%. Użycie ISD umożliwia redukcję o 10%. Tym samym zastosowanie ISD przynosi inkrementalne korzyści równe 5 pkt. procentowych Przedstawione podsumowania wskazują na istotność zastosowania rozwiązań ISD dla osiągnięcia pełnych korzyści z wdrożenia inteligentnych sieci. Wprowadzenie programu S t r o n a 46

47 cenowego typu TOU, które jest znacznie prostsze i tańsze w przypadku posiadania przez gospodarstwo domowe inteligentnego licznika, przynosi ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową na poziomie około 6%. Wsparcie programu rozwiązaniami ISD, które m. in. pozwalają na automatyczne wyłączanie/włączanie urządzeń oraz przypominanie o obowiązującej taryfie, przynosi dodatkową redukcję o 9 punktów proc. Należy zauważyć, że rozwiązania w zakresie ISD są również ważnym czynnikiem pozwalającym na zaangażowanie gospodarstw domowych w bodźcowe programy odpowiedzi popytu, których wdrożenie w przyszłości jest prawdopodobne. ISD pozwala również na lepsze wykorzystanie narzędzi do bieżącego monitoringu. Wdrożenie inteligentnych sieci bez wsparcia ISD pozwala wprawdzie na redukcję zużycia energii elektrycznej na bazie przesyłania częstszej informacji zwrotnej niż miałoby to miejsce w przypadku tradycyjnych wyników, jednak rezultaty na poziomie ok. 5% są niższe w sytuacji zastosowania ISD pozwalających na redukcję zużycia o 10 %. ISD pozwala na bieżące informowanie o zużyciu, a nie tylko okresowe informowanie. Pozytywny wpływ ISD na skuteczność usług energetycznych widoczny jest również w innych obszarach np. programach cenowych typu CPP. W celu pełniejszego zrozumienia rozwiązań związanych z ISD przeprowadzona została dodatkowa analiza wpływu dochodów konsumentów na efektywność ograniczenia zużycia energii elektrycznej i redukcji zapotrzebowania na moc szczytową. Źródła uwzględnione w analizie pozwalają na identyfikację dwóch podstawowych grup konsumentów: konsumentów o niskich dochodach i wysokim udziale kosztów energii elektrycznej w budżecie domowych oraz konsumentów o wysokich dochodach i niskim udziale. Zależność ta została zaprezentowana na rysunku 13. Rysunek 13. Podstawowa segmentacja konsumentów ze względu na dochód Profil zużycia energii elektrycznej Czynnik Ilość energii elektrycznej zużywanej przez gospodarstwo domowe Udział kosztów energii elektrycznej w budżecie gospodarstwa domowego 1 2 Mała Duża Duża Mała Źródło: A.T. Kearney Dla każdego z segmentów określona została możliwość zmiany profilu zużycia energii elektrycznej konsumentów dzięki wykorzystaniu rozwiązań ISD oraz motywacja konsumentów do stosowania tych rozwiązań. Wyniki przedstawia tabela 6. S t r o n a 47

48 Tabela 6. Wpływ ISD na podstawowe segmenty konsumentów Segment konsumentów Możliwość zmiany profilu zużycia energii elektrycznej Motywacja do stosowania rozwiązań ISD 1 Konsumenci o niskich dochodach Ze względu na niską konsumpcje energii elektrycznej konsumenci z segmentu 1 mają ograniczone możliwości zmiany profilu zużycia. Znaczna część energii wykorzystywana jest przez podstawowe 1 urządzenia Główną motywacją jest oszczędność pieniędzy. Nawet niewielkie ograniczenie zużycia przynosi znaczne oszczędności dla budżetu 2 Konsumenci o wysokich dochodach Znaczne możliwości zmiany profilu zużycia energii elektrycznej. Konsumenci z segmentu 2 zużywają duże ilości energii i wykorzystują wiele dodatkowych urządzeń, dla których redukcja zużycia energii nie jest skomplikowana Główną motywacją jest ochrona środowiska naturalnego. Ograniczenie zużycia nie przynosi zauważalnych oszczędności dla budżetu 1. Urządzenia wykorzystywane w codziennym życiu (np. lodówka, pralka), dla których ciężko ograniczyć zużycie Źródło: A.T. Kearney 5. Zachowania konsumentów w obszarze akceptacji rozwiązań ISD 5.1. Analiza źródeł badania Firma A.T. Kearney przeprowadziła przegląd badań dostarczających informacji o zachowaniu konsumentów w kontekście wprowadzania na rynek rozwiązań w zakresie ISD Raport przeprowadzony przez globalną firmę doradczą raport połączony z ankietą badania, którego celem jest szczegółowe poznanie zachowania konsumentów w kontekście programów zarządzania energią, Raport przeprowadzony przez producenta inteligentnych liczników ankieta i raport zachowania konsumentów w obszarze inteligentnych technologii energetycznych, Raport przeprowadzony przez firmę badającą opinię społeczną w Polsce ankieta przeprowadzona w Polsce w obszarach: świadomość i rynek energetyczny, rachunek za energię, rola URE, oszczędne i efektywne korzystanie z energii, Badanie przeprowadzone przez niezależne stowarzyszenie raport połączony z ankietą, wydany przez organizację zrzeszającą kluczowe podmioty zaangażowane w rozwój inteligentnej energetyki w celu promocji edukacji klientów, Badanie przeprowadzone przez firmę doradczą trzecia edycja ankiety koncentrująca się na zdefiniowaniu obecnych potrzeb klientów w zakresie elektroenergetyki. Ankieta w przeciwieństwie do poprzednich dwóch edycji pomija przyszłe potrzeby konsumentów. Zasięg geograficzny wymienionych wyżej badań został zaprezentowany na rysunku 14. S t r o n a 48

49 Rysunek 14. Zasięg geograficzny badań numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem, A.T. Kearney Przenalizowane badania wskazują na niską świadomość istnienia inteligentnych sieci w społeczeństwie. Zgodnie z danymi zaprezentowanymi na wykresie 12 około 60% konsumentów zna pojęcie inteligentnych sieci. Najwyższa świadomość obserwowana jest w USA (źródło 4, 49%), najniższa w polskiej edycji badania 5 (jedynie 24% Polaków jest świadoma istnienia inteligentnych sieci). Przyczyną rozbieżności jest prawdopodobnie znaczna różnica w zaawansowaniu prac wdrożeniowych inteligentnych sieci w poszczególnych krajach. W krajach, w których wdrożenie jest na etapie planowania i programów pilotażowych (np. Polska), niska świadomość jest uzasadniona.. Należy również zwrócić uwagę, że wyniki badań mogą zależeć od przyjętej definicji inteligentnych sieci i sposobu przeprowadzania wywiadu przez ankieterów. Wykres 12. Czy jesteś świadomy/a istnienia inteligentnych sieci? 41% 49% 40% 24% 59% 51% 60% 76% N/A N/A Tak Nie 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem W kontekście wdrażania rozwiązań w zakresie ISD istotne jest również to, że dla zdecydowanej większości konsumentów główną motywacją do ograniczania zużycia energii elektrycznej jest oszczędność pieniędzy. Zgodnie z wynikami zamieszczonymi na S t r o n a 49

50 wykresie 13, średnio 76% konsumentów w ten sposób uzasadnia chęć oszczędzania energii elektrycznej. Obserwowane są również znaczne różnice w wynikach między badaniami (najwyższy odsetek wyniósł 91% w badaniu 1, a najniższy 61% w globalnym badaniu 5). Przyczyną różnic może być inne sformułowanie i kontekst pytania. Wykres 13. Z jakiego powodu oszczędzasz energię elektryczną? 91% 81% 71% 62% N/A N/A Oszczędność pieniędzy 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem Analiza zachowania klientów w zakresie rozwoju programów cenowych typu TOU wskazuje na bardzo niskie obecnie wykorzystanie tego rozwiązania. W Polsce jedynie 1% gospodarstw domowych deklaruje korzystanie z taryfy dzień / noc (wykres 14). Wykres 14. Wykorzystanie programów cenowych typu TOU w Polsce Korzystam z taryfy dzień/noc 1% Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem Globalne badania wskazują, jednak, że ten odsetek może być znacznie wyższy. Zgodnie z danymi przedstawionymi na wykresie 15, w USA ok. 33% konsumentów jest skłonnych wziąć udział w programach cenowych typu TOU. Należy jednak podkreślić, że zaprezentowane badania znacznie różnią się między sobą (24% 51%) oraz, że dla konsumentów w Polsce S t r o n a 50

51 skłonność do wykorzystania programów cenowych typu TOU może być inna niż dla konsumentów amerykańskich. Wykres 15. Czy byłbyś skłonny/a wziąć udział w programach cenowych typu TOU? 73% 49% 51% 24% N/A 3% N/A N/A N/A Tak Nie Inne 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem Analizie zostały również poddane zachowania klientów w zakresie rozwoju rozwiązań przekazywania informacji o zużyciu energii elektrycznej. Dla Polski nie są dostępne dane o obecnym wykorzystaniu narzędzi służących do monitorowania zużycia energii elektrycznej. Na potrzeby przeglądu badań przyjęto założenie, że zdecydowana większość Polaków wykorzystuje do monitorowania poziomu konsumpcji jedynie standardowe rachunki lub w ogóle nie prowadzi monitoringu 6. Jednocześnie rachunki przesyłane przez firmy energetyczne nie spełniają oczekiwań konsumentów. Zgodnie z badaniem przeprowadzonym w Polsce (wykres 16) 45% konsumentów w Polsce uważa, że informacje dostępne na rachunku są nieczytelne, a 41% narzeka na brak szczegółowych informacji o kosztach i zużyciu energii elektrycznej. Wykres 16. Czego brakuje na rachunku energii elektrycznej? Polska Rachunki są nieczytelne 45% Brak szczegółowych informacji o kosztach 41% Inne 18% Nie wiem 22% 6 Hipoteza została pozytywnie zweryfikowana w badaniu konsumentów przeprowadzonym przez firmę A.T. Kearney w ramach niniejszego raportu S t r o n a 51

52 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem Dane dostępne dla USA wskazują, że możliwy jest rozwój i szerokie wykorzystanie dodatkowych narzędzi monitorowania zużycia energii elektrycznej. Co czwarty Amerykanin korzysta z Internetu, 22% z i oraz odpowiednio 13% i 9% z telefonu komórkowego. Wykres 17. Narzędzia służące do monitorowania zużycia energii elektrycznej wykorzystywane przez gospodarstwa domowe w USA 74% 27% 22% 13% 9% 9% 3% Rachunek papierowy Internet Telefon Aplikacja Internet mobilny Tablet 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem Dalsze badania przeprowadzone w USA dostarczają informacji o preferowanym przez Amerykanów sposobie otrzymywania informacji o konsumpcji energii elektrycznej (wykres 18). Najwyższe wyniki poza listami uzyskały Internet (34%), dedykowany wyświetlacz (31%), (27%) oraz telefon (20%). Wykres 18. Preferowane sposoby otrzymywania informacji o zużyciu energii elektrycznej w USA List 48% Internet tradycyjny Dedykowany wyświetlacz E - mail 27% 31% 34% Telefon 20% Internet mobilny Aplikacja na smart phone Tablet 8% 13% 11% 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem S t r o n a 52

53 W innym badaniu szczegółowej analizie zostały poddane preferencje konsumentów w zakresie dostarczania informacji przy użyciu Internetu oraz wyświetlaczy (wykres 19). W USA 78% konsumentów preferuje darmowy wyświetlacz w porównaniu do darmowej strony internetowej. Oznacza to, że dla 22% gospodarstw domowych w USA darmowy wyświetlacz domowy jest mniej atrakcyjny niż darmowa strona internetowa. W przypadku wyznaczenia ceny wyświetlacza na poziomie 100 USD oraz utrzymania braku opłat za stronę internetową odsetek Amerykanów preferujących wyświetlacze zmniejsza się do 37%. W omawianym badaniu konsumenci wybierali pomiędzy wyświetlaczem, a stroną internetową (inne możliwości monitoringu zużycia energii elektrycznej nie były analizowane). Wykres 19. Preferencje otrzymywania informacji o zużyciu energii elektrycznej w USA przy wykorzystaniu Internetu lub wyświetlacza Wyświetlacz płatny 100$ 37% Darmowa strona internetowa 63% Darmowy wyświetlacz 78% Darmowa strona internetowa 22% 5 - numer badania, z którego pochodzą dane Źródło: Badania wykorzystane w przeglądzie zgodnie ze spisem 5.2. Podsumowanie Analiza badań wskazuje na następujące konkluzje: Obecnie w Polsce świadomość istnienia i wykorzystania inteligentnych technologii energetycznych jest bardzo niska, Istnieje duża grupa konsumentów pomiędzy gospodarstwami domowymi i małymi przedsiębiorstwami zainteresowanych wykorzystaniem dynamicznych programów cenowych oraz narzędzi monitoringu zużycia energii elektrycznej w celu oszczędzenia pieniędzy. S t r o n a 53

54 6. Wyniki badania konsumentów przeprowadzonego przez firmę A.T. Kearney 6.1. Analiza wyników W celu lepszego zrozumienia wpływu rozwiązań w zakresie ISD na zachowania konsumentów firma A.T. Kearney zleciła wykonanie dodatkowego badania na konsumentach w Polsce. Badanie zostało przeprowadzone na reprezentatywnej próbie 1015 gospodarstw domowych w formie wywiadów telefonicznych. Większość z pytań zadanych konsumentom dotyczyła gotowości do zmiany zachowania pod wpływem rozwiązań w zakresie ISD. Analiza wyników została przeprowadzana dla trzech obszarów: zmiany profilu zużycia energii elektrycznej, akceptacji rozwiązań opartych na technologiach w zakresie ISD (programy cenowe typu TOU, bieżący monitoring zużycia) oraz czynniki motywujące do korzystania z takich rozwiązań. W zakresie zmiany profilu zużycia na podstawie przeprowadzonego badania możliwa jest ocena potencjału ograniczenia zużycia energii przy zastosowaniu narzędzi bieżącego monitoringu. Wykres 20. Odpowiedzi udzielone na pytanie Proszę ocenić jak zmieniłoby się Pani/a zużycie energii elektrycznej, jeśli posiadałby/posiadałaby Pan/i informację na temat aktualnego zużycia oraz związanego z tym kosztami. Redukcja o ponad 10% Redukcja o 5-10% 5% 5% Redukcja o 2-5% 13% Redukcja o 2% 19% 57% Brak zmiany Źródło: Badanie A.T. Kearney Ponad połowa konsumentów (57%) ocenia, że wykorzystanie funkcjonalności bieżącego monitoringu nie wpłynie na zużycie energii elektrycznej. Jednocześnie 43% Polaków deklaruje, że bieżący monitoring pozwoli na zmniejszenie zużycia. Większość z respondentów wskazuje na redukcję zużycia energii elektrycznej w zakresie do 5%. Na odpowiedź 5-10% lub ponad 10% wskazało łącznie 10% respondentów. Na potrzeby dalszej analizy przyjęto założenie, że w pierwszej kolejności wdrożeniem zostaną objęci klienci o największym, deklarowanym potencjalnie redukcji zużycia energii elektrycznej. Przy takim założeniu możliwe jest policzenie potencjału redukcji zużycia energii elektrycznej w zależności od zasięgu wdrożenia. Wyniki wyliczeń zostały zaprezentowane na rysunku 15. S t r o n a 54

55 Rysunek 15. Potencjał redukcji zużycia energii elektrycznej w zależności od zasięgu wdrożenia Dotarcie do 10% najaktywniejszych konsumentów 2 Redukcja zużycia ee 1 o około 10,0% w tej grupie Dotarcie do 50 % najaktywniejszych konsumentów 2 Redukcja zużycia ee 1 o około 3,7% w tej grupie Dotarcie do 20 % najaktywniejszych konsumentów 2 Redukcja zużycia ee 1 o około 6,8% w tej grupie 1. Energia elektryczna 2. W pierwszej kolejności wdrożeniem dociera do konsumentów o deklarowanej najwyższej redukcji zużycia energii elektrycznej. Źródło: A.T. Kearney Przy dotarciu do 50% konsumentów z analizowanych segmentów średnia redukcja zużycia energii przypadająca na jednego klienta objętego wdrożeniem wyniesie ok. 3,7%. W przypadku objęcia wdrożeniem 20% klientów z grupy docelowej potencjał redukcji wzrasta do ok. 6,8%. Dodatkowo została przeprowadzona analiza korelacji pomiędzy deklaracją ograniczenia zużycia energii elektrycznej przy zastosowaniu funkcjonalności bieżącego monitoringu, a zużyciem energii elektrycznej (wyrażonym przez respondentów poprzez deklarację wysokości rachunku za energię elektryczną). Analiza wskazała na brak zależności tych obszarów. Oznacza to, że konsumenci deklarujący możliwość ograniczenia zużycia energii elektrycznej konsumują średnio podobne ilości energii elektrycznej, co przeciętny obywatel. Należy zwrócić uwagę, że przedstawione wyniki pochodzą z deklaracji konsumentów i rzeczywiste rezultaty wdrożenia mogą się różnić. Dla zweryfikowania oceny zachowania konsumentów pod wpływem rozwiązań w zakresie ISD rekomendowane jest przeprowadzanie serii projektów pilotażowych. Zmiana profilu zużycia energii elektrycznej może wpływać również na ograniczenie zapotrzebowania na moc szczytową. W badaniu A.T. Kearney nie zostały zawarte pytania w tym zakresie, ponieważ założono, że konsumenci nie są w stanie wiarygodnie ocenić swojego potencjału ograniczenia zapotrzebowania na moc szczytową w przyszłości. Drugim obszarem wykorzystania badania w zakresie zmiany zachowania konsumentów jest weryfikacja poziomu akceptacji rozwiązań opartych na ISD. Pierwszym rodzajem rozwiązań są narzędzia bieżącego monitoringu pozwalające na ograniczenie zużycia energii elektrycznej. Obecnie, zakres narzędzi stosowanych przez Polaków, zgodnie z wynikami przedstawionymi na wykresie 21 jest dość wąski. S t r o n a 55

56 Wykres 21. Odpowiedzi udzielone na pytanie W jaki sposób monitoruje Pan/i wielkość zużycia energii elektrycznej gospodarstwa domowego? Proszę wskazać wszystkie stosowane przez Pana sposoby monitorowania. 85% 18% 10% 8% 6% 5% 4% 1% rachunek za energię elektryczną kontroluję licznik inne, proszę podać jakie nie monitoruję kontakt telefoniczny z działem obsługi klienta Internet (e- bok) e - mail aplikacja na telefon komórkowy Źródło: Badanie A.T. Kearney Niemalże wszyscy konsumenci kontrolują zużycie energii elektrycznej przy wykorzystaniu danych na rachunkach. Monitorowanie zużycia na bazie licznika jest znacznie mniej popularne i stosuje go 18% konsumentów. Nowoczesne sposoby monitoringu takie jak Internet, lub telefon komórkowy są stosowane bardzo rzadko. W badaniach zweryfikowano również jak konsumenci oceniają użyteczność poszczególnych sposobów kontroli zużycia. Wykres 22. Odpowiedzi udzielone na pytanie Jakie rozwiązania / urządzenie uważa Pan/i, że mogą być pomocne przy monitorowaniu zużycia energii elektrycznej? Proszę wskazać do 3 odpowiedzi. 80% 24% rachunek za energię elektryczną inne, proszę podać jakie kontakt telefoniczny z działem obsługi klienta Internet (e- bok) e - mail 12% aplikacja na telefon komórkowy 7% 4% 6% 6% urządzenie dedykowane do prezentowania danych nt. zużycia Źródło: Badanie A.T. Kearney Oceny efektywności narzędzi monitoringu są w dużym stopniu zgodne z obecnym wykorzystaniem tych narzędzi. Oznacza to, że narzędzia postrzegane jako najbardziej użyteczne są również najczęściej używane. W ocenie użyteczności pojawia się nowa pozycja urządzenia dedykowane do prezentowania danych nt. zużycia (np. wyświetlacz domowy). Nieznaczna część respondentów (6%) oceniła, że wyświetlacz byłby pomocnym narzędziem monitoringu. Przyczyną niskiego wyniku jest prawdopodobnie brak wiedzy konsumentów na temat wyświetlaczy ISD. Najczęściej wymieniane pozycje w zakresie odpowiedzi inne to zakup elektrooszczędnych żarówek i urządzeń oraz gaszenie świateł w domu. Polacy wysoko oceniają użyteczność takich działań (24%) oraz względnie często je stosują (10%). Wskazuje to na częste stosowanie bieżącej kontroli pojedynczych urządzeń z pominięciem kontroli odczytu zużycia dla całego domu. Polacy dość rzadko korzystają z nowoczesnych narzędzi takich jak Internet, , aplikacja na telefon komórkowy (ok. 8%) 7. Ocena użyteczności jest wyraźnie wyższa (ok. 15% konsumentów uważa przynajmniej jedno 7 Odsetek konsumentów, którzy korzystają z przynajmniej jednego nowoczesnego rozwiązania S t r o n a 56

57 nowoczesne rozwiązanie monitoringu za użyteczne), w związku z czym w przyszłości prawdopodobne jest zwiększanie poziomu wykorzystania. Zaskakująco wysoki udział, szczególnie w zakresie użyteczności odnotował monitoring poprzez kontakt telefoniczny ze sprzedawcą energii elektrycznej (wykorzystanie 6%, użyteczność 12%). Prawdopodobnie część społeczeństwa preferuje tradycyjny kontakt z usługodawcami. Podsumowując, najczęściej stosowanym podejściem do monitoringu są kontrola danych na rachunku za energię elektryczną oraz bieżące kontrolowanie i wyłączanie urządzeń w domu. Przy obecnych uwarunkowaniach tylko mała część konsumentów jest świadoma istnienia bardziej złożonych urządzeń do monitorowania lub uważa je za przydatne. Przeprowadzenie kampanii edukacyjnej wyraźnie mogłoby zwiększyć zainteresowanie nowoczesnymi technologiami monitorowania zużycia energii elektrycznej. Badanie dostarcza również danych o częstotliwości monitoringu prowadzonego przez konsumentów. Zdecydowana większość (78%) konsumentów monitoruje zużycie energii elektrycznej w momencie otrzymania rachunku. Pozostałe 22% najczęściej monitoruje zużycie na bieżąco, natomiast jest to monitoring rozumiany, jako kontrola włączonych urządzeń/zapalonych świateł, a nie odczyt całościowego zużycia dla gospodarstwa domowego. Wykres 23. Odpowiedzi udzielone na pytanie Jak często monitoruje Pan/i swoje zużycie energii elektrycznej? Częściej, proszę podać jak często 22% Źródło: Badanie A.T. Kearney W momencie jak otrzymam rachunek 78% Podsumowanie odpowiedzi udzielonych na następne pytanie wskazuje, że tylko niewielka część konsumentów chce inwestować w funkcjonalność bieżącego monitoringu. S t r o n a 57

58 Wykres 24. Odpowiedzi udzielone na pytanie Ile byliby Państwo jednorazowo skłonni zapłacić za funkcjonalność bieżącego monitorowania zużycia energii elektrycznej? PLN PLN PLN 4% do 100 PLN 1% 18% 0% 76% 0 PLN Źródło: Badanie A.T. Kearney Ponad 75% respondentów nie jest skłonna wnieść jednorazowej opłaty za udostępnienie takiej funkcjonalności. 18% ankietowanych jest gotowe wydać do 100 PLN w tym zakresie. Gotowość do zapłaty powyżej 100 zł zadeklarowało 5% uczestników badania. Tym samym, instalacja urządzeń takich jak dedykowany wyświetlacz mogłaby objąć istotną część społeczeństwa jedynie w przypadku ustaleniu kosztów na poziomie nieprzekraczającym 100 PLN. Badanie dostarcza również informacji o stopniu akceptacji rozwiązań wspierających ograniczanie zapotrzebowania na moc szczytową. Podstawowym rozwiązaniem w tym zakresie jest zastosowanie programu cenowego typu TOU. Badanie wskazuje, że 27% respondentów jest gotowa na zmianę czasu użytkowania wybranych urządzeń AGD na życzenie sprzedawcy energii elektrycznej. Prawdopodobnie ta grupa konsumentów byłaby również zainteresowana skorzystaniem z taryfy typu TOU w celu oszczędzania pieniędzy. Wykres 25. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy w celu oszczędzania energii elektrycznej, byłby/byłaby Pan/i skłonna używać wybrane urządzenia w okresach wyznaczonych przez sprzedawcę energii elektrycznej (np. pralka, zmywarka)? Nie wiem 19% Tak 27% Źródło: Badanie A.T. Kearney Nie 54% S t r o n a 58

59 Warto również podkreślić wyraźny udział (19%) odpowiedzi nie wiem. Jedną z możliwych przyczyn znacznej liczebności konsumentów niezgadzających się na zmianę czasu użytkowania urządzeń są ograniczenia lokalowe. W takim przypadku przesunięcie czasu np. pralki na noc może budzić zastrzeżenia. Akceptacja konsumentów dla automatycznego zarządzania czasem pracy urządzeń domowych przez sprzedawcę energii elektrycznej jest wyraźnie niższa niż w przypadku ustawiania czasu pracy samodzielnie przez konsumenta. Wykres 26. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy w celu oszczędzania energii elektrycznej, byłby/byłaby Pan/i skłonna pozwolić swojemu sprzedawcy energii elektrycznej automatycznie zarządzać wybranymi urządzeniami (np. wyłączenie pralki, zmywarki)? Nie wiem 17% Tak 12% Nie 71% Źródło: Badanie A.T. Kearney Grupa respondentów, którzy udzielili odpowiedzi tak zmniejszyła się do 12%, liczba odpowiedzi nie wiem pozostała prawie bez zmian. Liczba przeciwników znacząco wzrosła do 71%. Tym samym w przypadku wdrażania programów odpowiedzi popytu opartych na automatycznym sterowaniu urządzeń można spodziewać się niewielkiego poziomu akceptacji społeczeństwa. Trzeci obszar wykorzystania badania to analiza czynników motywujących do wykorzystania rozwiązań opartych na rozwiązaniach w zakresie ISD. Badania wskazują, że oszczędzanie energii elektrycznej jest bardzo istotne dla Polaków. W skali 1-5 (5 najbardziej istotne, 1 najmniej istotne) 76% respondentów udzieliła odpowiedzi 5 albo 4. S t r o n a 59

60 Wykres 27. Odpowiedzi udzielone na pytanie Używając skali od 1 (najmniej istotne) do 5 (najbardziej istotne) proszę ocenić jak istotna jest dla Pana/i kwestia oszczędzania energii elektrycznej? Średnio istotne Mało istotne Najmniej istotne 18% 5% 1% 48% Najbardziej istotne Istotne 28% Źródło: Badanie A.T. Kearney Jednocześnie, niemalże wszyscy konsumenci oszczędzają w celu zmniejszenia wysokości rachunku za energię elektryczną. Drugim czynnikiem motywującym do ograniczania zużycia jest dbałość o środowisko naturalne (co czwarty ankietowany udzielił takiej odpowiedzi). Pozostałe powody (odpowiedzialność społeczna, niezależność energetyczna Państwa, inne) uzyskały wyraźnie mniej odpowiedzi. Wykres 28. Odpowiedzi udzielone na pytanie W jakim celu oszczędza lub chciałby/chciałaby Pan/i energię elektryczną? Proszę wskazać do 3 odpowiedzi. 91% 25% 11% 8% 3% obniżenie rachunków za energię elektryczną zmniejszenie wpływu na środowisko odpowiedzialność społeczna (przyszłość dzieci / wnucząt) zwiększenie niezależności energetycznej Polski Inne, proszę podać jakie Źródło: Badanie A.T. Kearney Podsumowując, głównym czynnikiem motywującym do ograniczania zużycia energii elektrycznej jest chęć zmniejszenia rachunku za energię elektryczną. Oznacza to, że w przypadku wprowadzania rozwiązań opartych o ISD wspierających redukcję zużycia energii elektrycznej oszczędność pieniędzy będzie głównym czynnikiem motywującym konsumentów do uczestnictwa w tego typu wdrożeniach. Innym ważnym czynnikiem motywującym do wykorzystania rozwiązań opartych na rozwiązaniach w zakresie ISD może być zapobieganie przerwom w dostawie energii elektrycznej. Obecnie, zgodnie z wykresem 29, jedynie 10% konsumentów nie jest zadowolona ze sprzedawcy/dostawcy energii elektrycznej w zakresie niezawodności dostaw. S t r o n a 60

61 Wykres 29. Odpowiedzi na pytania Czy jest Pan/i zadowolona ze swojego sprzedawcy energii elektrycznej w zakresie niezawodności (brak przerw w dostawie energii elektrycznej)? Nie 10% Nie wiem 3% Tak 87% Źródło: Badanie A.T. Kearney Potencjalnie, w przypadku pogorszenia się jakości dostaw (raz w tygodniu godzinna przerwa w dostawach) 64% respondentów zaakceptowałoby wzrost ceny energii elektrycznej w celu uniknięcia przerw w dostawach. Prawie co czwarty respondent zgodziłoby się na podwyżkę cen o ponad 30% dla takich sytuacji. Wykres 30. Odpowiedzi udzielone na pytanie Załóżmy, że doświadcza Pan/i raz w tygodniu godzinnej przerwy w dostawie energii elektrycznej. Jaki wzrost cen jest przez Pana/ią akceptowany w celu uniknięcia występowanie takich przerw? Ponad 30% 24% 36% Żaden 21% - 30% 8% 11% - 20% 12% 20% 0% - 10% Źródło: Badanie A.T. Kearney Na tej podstawie możliwe jest przyjęcie założenia, że jeśli konsumenci są skłonni zaakceptować podwyżki cen prawdopodobnie byliby gotowi również na wykorzystanie programów cenowych typu TOU oraz innych rozwiązań opartych na programach odpowiedzi popytu. Tym samym w przypadku ryzyka pogorszenia się jakości dostaw energii elektrycznej wzrośnie akceptacja społeczna dla rozwiązań w zakresie ISD, których celem jest ograniczanie zapotrzebowania na moc szczytową. Jednocześnie dla przyspieszenia rozwoju ISD w Polsce planowane jest wprowadzenie opłaty abonamentowej wnoszonej przez wszystkich odbiorców energii elektrycznej. Głównym celem abonamentu jest wsparcie S t r o n a 61

62 dostawcy usług ISD, którego działania przynoszą korzyści dla całego społeczeństwa (np. zmniejszenie ryzyka blackoutu, optymalizacja inwestycji w noce moce wytwórcze). Wyniki badania wskazujące na wysoką akceptację społeczną dla wzrostu cen energii elektrycznej w celu zwiększenia niezawodności potwierdzają zasadność wprowadzenia tego typu rozwiązania. Koncepcja opłaty abonamentowej została szerzej opisana w raporcie ekonomicznym. Dodatkowo została przeprowadzona analiza w zakresie zadowolenia ze sprzedawcy/dostawcy energii elektrycznej w zakresie niezawodności w zależności od miejsca zamieszkania. Wyniki wskazują na bardzo dużo zadowolenie bez względu na miejsce zamieszkania. Nieznacznie niższe zadowolenie (o 3 punkty procentowe) zostało odnotowane w miejscowościach z liczbą mieszkańców z zakresu Dodatkowa analiza wielowymiarowa W celu pełniejszego zrozumienia konsumentów przeprowadzona została wielowymiarowa analiza, badająca zależności pomiędzy odpowiedziami udzielanymi na wybrane pytania. Analiza została przeprowadzona według schematu przedstawionego na rysunku poniżej. Rysunek 16. Wzór matrycy do analizy wielowymiarowej A B C D E Skłonność do zapłacenia za funkcjonalność bieżącego monitorowania zużycia ee 1 Istotność kwestii oszczędzania zużycia ee 1 Motywacja do oszczędzania ee 1 Wysokość rachunku za ee 1 Miejsce zamieszkania I Charakterystyki opisujące konsumentów I.1 I.2 I.3 Obszar analizy Obszar analizy Obszar analizy Obszar analizy Obszar analizy II Segmenty konsumentów II.1 II.2 II.3 Obszar analizy Obszar analizy Obszar analizy Obszar analizy Obszar analizy II.3 1. Energia elektryczna Źródło: Badanie A.T. Kearney Zgodnie z rysunkiem analizie poddano dwa obszary (I, II) według pięciu wymiarów (A-E). Charakterystyki opisujące konsumentów to zmienne określające zachowania konsumentów w zakresie zmiany profilu zużycia energii elektrycznej oraz akceptacji rozwiązań ISD. Zgodnie z wcześniej wykorzystywanym podejściem zidentyfikowano cztery kluczowe cechy konsumentów: Zmiana profilu zużycia energii elektrycznej w zakresie ograniczenia całkowitego zużycia, S t r o n a 62

63 Zmiana profilu zużycia energii elektrycznej w zakresie ograniczenia zapotrzebowania na moc szczytową, Akceptacja rozwiązań bieżącego monitoringu zużycia energii elektrycznej, Akceptacja programów cenowych typu TOU. Dla opisania powyższych cech użyto odpowiedzi na pytania z badania ankietowego gospodarstw domowych przeprowadzonego przez firmę A.T. Kearney. Zgodnie z analizą przedstawioną w poprzednim rozdziale, cecha Zmiana profilu zużycia energii elektrycznej w zakresie ograniczenia zapotrzebowania na moc szczytową została pominięta w badaniu ze względu na brak możliwości wiarygodnej oceny możliwości ograniczenia zapotrzebowania na moc szczytową przez konsumentów. Dopasowanie cech konsumentów do pytań w badaniu zostało przedstawione na rysunku poniżej. Rysunek 17. Definicja charakterystyk opisujących konsumentów I.1 Potencjalnie wysoki stopień ograniczenia zużycia ee 1 76% 24% Redukcja o ponad 2% Brak redukcji lub redukcja poniżej 2% Pytanie źródłowe: Proszę ocenić jak zmieniłoby się Pani/a zużycie energii elektrycznej, jeśli posiadałaby Pan/i informację na temat aktualnego zużycia oraz związanego z tym kosztami. I Charakterystyki opisujące konsumentów I.2 Duża akceptacja rozwiązań redukcji zużycia ee 1 18% 82% Użyteczne przynajmniej jedno narzędzie Inne Pytanie źródłowe: Jakie rozwiązania / urządzenie uważa Pan/i, że mogą być pomocne przy monitorowaniu zużycia energii elektrycznej? Proszę wskazać do 3 odpowiedzi. Użyteczne przynajmniej jedno narzędzie: suma odpowiedzi, dla których respondent zaznaczył przynajmniej jedno z następujących narzędzi: Internet, wyświetlacz, , telefon I.3 Duża akceptacja rozwiązań ograniczania mocy 73% 27% Tak Nie lub nie wiem Pytanie źródłowe: Czy w celu oszczędzania energii elektrycznej, byłaby Pan/i skłonna używać wybrane urządzenia w okresach wyznaczonych przez sprzedawcę energii elektrycznej (np. pralka, zmywarka)? 1. Energia elektryczna Źródło: Badanie A.T. Kearney Zdefiniowane zostały cztery segmenty klientów na bazie analizy odpowiedzi na pytania zawarte w ankiecie. Pierwszy segment to konsumenci posiadający wszystkie trzy cechy, w drugim segmencie konsumenci posiadają dowolne dwie cechy, w trzecim dowolną jedną cechę, a w czwartym konsumenci odpowiadali negatywnie na wszystkie pytania związane z opisem cech. S t r o n a 63

64 Rysunek 18. Definicja segmentów konsumentów Potencjalnie wysoki stopień ograniczenia zużycia ee 1 Duża akceptacja rozwiązań redukcji zużycia ee 1 Duża akceptacja rozwiązań ograniczania mocy Segment 1 II II.2 10% Segmenty konsumentów Segment 2 II.1 II.3 Odsetek respondentów 4% Segment 3 37% II.4 Segment 4 49% Źródło: Badanie A.T. Kearney Udział poszczególnych segmentów wśród wszystkich respondentów badania wyniósł: Segment 1 4%, Segment 2 10%, Segment 3 37%, Segment 4 49%. Segmenty konsumentów zostały poddane analizie w pięciu wymiarach. Definicja wymiarów analizy została przedstawiona na rysunku 19. Wymiar E (miejsce zamieszkania) wskazuje na względnie niski udział respondentów z obszarów wiejskich w porównaniu do struktury zamieszkania całego społeczeństwa. Przyczyną jest prawdopodobnie zawyżanie oraz brak wiedzy o wielkości zamieszkiwanej miejscowości (np. część respondentów mieszkających w obszarach podmiejskich mogła zadeklarować, jako miejsce zamieszkania duże miasto). S t r o n a 64

65 Rysunek 19. Definicja wymiarów analizy A B C D E Skłonność do zapłacenia za funkcjonalność bieżącego monitorowania zużycia ee 1 Istotność kwestii oszczędzania zużycia ee 1 Motywacja do oszczędzania ee 1 Wysokość rachunku za ee 1 Miejsce zamieszkania 76% 24% 24% 76% 5% 22% 4% 69% 22% 11% 67% 46% 11% 18% 24% Tak 1 Nie Tak Nie Wyłącznie oszczędność pieniędzy Wyłącznie ochrona środowiska Obie odpowiedzi Inne < 50 PLN PLN > 150 PLN < 10k 10k - 50k 50k - 100k > 100k Pytanie źródłowe: Ile byliby Państwo jednorazowo skłonni zapłacić za funkcjonalność bieżącego monitorowania zużycia energii elektrycznej? Tak: agregacja odpowiedzi >0PLN Nie: odpowiedzi 0 PLN Pytanie źródłowe: Używając skali od 1 (nie istotne) do 5 (najbardziej istotne) proszę ocenić jak istotna jest dla Pana/i kwestia oszczędzania energii elektrycznej? Tak: agregacja odpowiedzi 4-5 Nie: agregacja odpowiedzi 1-3 Pytanie źródłowe: W jakim celu oszczędza lub chciałaby Pan/i energię elektryczną? Proszę wskazać do 3 odpowiedzi. Pytanie źródłowe: Jaką kwotę miesięcznie płaci Pan/i za energię elektryczną? Pytanie źródłowe: Proszę podać liczbę mieszkańców miejscowości, w której Pan/i mieszka 1. Energia elektryczna Źródło: Badanie A.T. Kearney Wyniki analizy charakterystyk opisujących konsumentów. Wyniki zostały przedstawione na rysunku 20. Wiersze (A-E) przedstawiają wyniki dla poszczególnych wymiarów analizy. Pierwsza kolumna (Społeczeństwo) przedstawia wyniki dla danego wymiaru dla całego społeczeństwa. Kolumny druga, trzecia i czwarta przedstawiają wyniki dla danego wymiaru dla grup konsumentów z daną charakterystyką. S t r o n a 65

66 Rysunek 20. Analiza wielowymiarowa charakterystyk opisujących konsumentów Społecz. 1 Potencjalnie wysoki stopień ograniczenia zużycia ee 3 Duża akceptacja rozwiązań redukcji zużycia ee 3 Duża akceptacja rozwiązań ograniczania mocy A Skłonność do zapłacenia za funkcjonalność bieżącego monit. 3 76% 24% 64% 36% 52% 48% 68% 32% Tak Nie B Istotność kwestii oszczędzania zużycia ee 2 24% 76% 19% 81% 23% 77% 19% 81% Tak Nie C Motywacja do oszczędzania ee 2 5% 22% 4% 69% 2% 30% 61% 7% 33% 6% 6% 55% 31% 5% 7% 57% Wyłącznie oszczędność pieniędzy Wyłącznie ochrona środowiska Obie odpowiedzi Inne D Wysokość rachunku za ee 2 22% 11% 13% 25% 67% 9% 22% 63% 68% 30% 9% 61% < 50 PLN PLN > 150 PLN E Miejsce zamieszkania 11% 46% 18% 24% 10% 40% 18% 33% 21% 11% 33% 35% 61% 7% 11% 22% < 10k 10k - 50k 50k - 100k > 100k 1. Społeczeństwo; 2. Energia elektryczna 3. Monitorowania zużycia energii elektrycznej Źródło: Badanie ankietowe zlecone przez A.T. Kearney Źródło: A.T. Kearney Podsumowanie wyników zostało ujęte w tabeli 7. S t r o n a 66

67 Tabela 7. Wyniki wielowymiarowej analizy charakterystyk opisujących konsumentów Skłonność do zapłacenia za funkcjonalność bieżącego monit. 2 Istotność kwestii oszczędzania zużycia ee 1 Motywacja do oszczędzania ee 1 Wysokość rachunku za ee 1 Miejsce zamieszkania Potencjalnie wysoki stopień ograniczenia zużycia ee 1 Wyższa skłonność do zapłacenia za narzędzie bieżącego monitoringu Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Ochrona środowiska jest względnie częstszym czynnikiem motywującym Wysokość rachunku podobna do średniej dla społeczeństwa Struktura zamieszkania podobna do średniej dla społeczeństwa Duża akceptacja rozwiązań redukcji zużycia ee 1 Wyraźnie wyższa skłonność do zapłacenia za narzędzie bieżącego monitoringu Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Ochrona środowiska jest względnie częstszym czynnikiem motywującym Wysokość rachunku podobna do średniej dla społeczeństwa Względnie wyższy udział małych miejscowości Duża akceptacja rozwiązań ograniczania mocy Wyższa skłonność do zapłacenia za narzędzie bieżącego monitoringu Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Ochrona środowiska jest względnie częstszym czynnikiem motywującym Koszt rachunków za energię elektryczną nieznacznie wyższy Względnie wyższy udział dużych miejscowości 1. Energia elektryczna; 2. Monitorowania zużycia energii elektrycznej Źródło: Badanie A.T. Kearney Podobnie zaprezentowane zostały wyniki dla wielowymiarowej analizy segmentów konsumentów. Tabela 8. Wyniki analizy segmentów konsumentów Skłonność do zapłacenia za funkcjonalność bieżącego monit. 2 Istotność kwestii oszczędzania zużycia ee 1 Motywacja do oszczędzania ee 1 Wysokość rachunku za ee 1 Miejsce zamieszkania Segment 1 Segment 2 Znacznie wyższa skłonność do zapłacenia (ponad dwukrotnie) Skłonność wyższa niż dla całego społeczeństwa Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Znacznie częściej motywacją jest ochrona środowiska Częściej motywacją jest ochrona środowiska Większy udział konsumentów płacących najwyższe rachunki Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Większy udział mniejszych miast, mniejszy udział największych miast Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Segment 3 Segment 4 Wynik zbliżony do rezultatów dla całego społeczeństwa Wynik nieznacznie niższy Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Nieznacznie niższa niż dla wyniku dla całego społeczeństwa Czynniki motywacyjne zlibżone do wyniku dla całego społeczeństwa Wyraźnie wyższy udział ograniczania zużycia dla pieniędzy Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa Zbliżona do wyniku dla całego społeczeństwa 1. Energia elektryczna; 2. Monitorowania zużycia energii elektrycznej Źródło: Badanie A.T. Kearney S t r o n a 67

68 Rysunek 21. Analiza wielowymiarowa segmentów konsumentów Społecz. 1 Segment 1 Segment 2 Segment 3 Segment 4 A Skłonność do zapłacenia za funkcjonalność bieżącego monit. 3 76% 24% 39% 61% 61% 39% 70% 30% 87% 13% Tak Nie B Istotność kwestii oszczędzania zużycia ee 2 24% 76% 17% 83% 18% 82% 22% 78% 27% 73% Tak Nie C Motywacja do oszczędzania ee 2 5% 22% 4% 69% 11% 42% 36% 11% 3% 5% 38% 26% 55% 4% 64% 5% 5% 2%14% 78% Wyłącznie oszczędność pieniędzy Wyłącznie ochrona środowiska Obie odpowiedzi Inne D Wysokość rachunku za ee 2 22% 11% 67% 36% 11% 8% 24% 53% 68% 25% 11% 64% 12% 19% 69% < 50 PLN PLN > 150 PLN E Miejsce zamieszkania 11% 46% 18% 24% 6% 31% 19% 44% 10% 40% 20% 30% 48% 9% 19% 24% 14% 47% 18% 22% < 10k 10k - 50k 50k - 100k > 100k 1. Społeczeństwo; 2. Energia elektryczna 3. Monitorowania zużycia energii elektrycznej Źródło: Badanie ankietowe zlecone przez A.T. Kearney Źródło: A.T. Kearney 6.3. Podsumowanie Wyniki przeprowadzonego badania gospodarstw domowych wskazują na duży potencjał wykorzystania rozwiązań w zakresie ISD w Polsce. Konsumenci obecnie w małym stopniu są świadomi możliwości wykorzystania nowych usług i narzędzi pozwalających na ograniczenie zużycia energii elektrycznej i zapotrzebowania na moc szczytową, ale prawdopodobnie po przeprowadzeniu skutecznej kampanii edukacyjnej ich potencjał zostanie uwolniony. S t r o n a 68

69 Zdecydowana większość konsumentów (ponad trzy czwarte) deklaruje, że kwestia oszczędzania energii jest dla nich istotna. Z drugiej strony akceptacja wykorzystania narzędzi, które umożliwiłoby efektywne oszczędzanie jest niska. Większość konsumentów nie zgadza się lub nie ma opinii w zakresie wykorzystania dynamicznych programów cenowych lub programów odpowiedzi popytu, w których przedsiębiorstwa energetyczne automatycznie zarządzają urządzeniami domowymi. Również zastosowanie narzędzi służących do bieżącego monitorowania zużycia nie cieszy się popularnością. Przeprowadzenie kampanii edukacyjno-informacyjnej pozwoli na wytłumaczenie gospodarstwom domowym, że użycie tych rozwiązań pomoże rozwiązać istotny problem wysokich rachunków za energię. Badanie gospodarstw domowych wskazuje również na istotność kwestii finansowych wdrożenia. Większość konsumentów nie jest skłonna ponosić dodatkowych, wysokich kosztów wdrożenia. Bariera 100 zł wydaje się maksymalnym kosztem partycypacji konsumentów we wdrożeniu. Równocześnie głównym celem optymalizacji zużycia energii jest oszczędzanie pieniędzy. Dowodzi to, że konsumenci pragną oszczędzać pieniądze, ale bez konieczności wysokich nakładów początkowych. Należy podkreślić, że przedstawione powyżej podsumowanie dotyczy ogółu społeczeństwa. Istnieją oczywiście segmenty klientów, dla których znaczenie rozwiązań w zakresie ISD jest dużo wyższe.. Aktywni odbiorcy energii elektrycznej są również mniej przywiązani do kwestii finansowych są gotowi więcej zainwestować oraz bardziej zależy im na zagadnieniach środowiskowych. Jedną z podstawowych konkluzji z badań jest również to, że konsumenci nie są na tym etapie gotowi do zaangażowania się w zarządzanie energią natomiast chcieliby realizować korzyści. Jest to związane również z polską tradycją kulturową tworzenia systemów intuicyjnych w celu większego zaangażowania użytkownika. Oznacza to, że rozwiązania w zakresie ISD powinny być intuicyjne a algorytmy działania jak najbardziej zautomatyzowane i wymagające żadnej albo minimalnej ingerencji użytkowników. Oczywiście dla aktywnych konsumentów powinny być dostępne bardziej zaawansowane funkcjonalności w zakresie obsługi ISD. Ważne jest również aby konsumentom umożliwić wykorzystanie obecnie stosowanych urządzeń w gospodarstwie domowym do potrzeb ISD i zarządzania energią. Włączenie tych urządzeń do ISD (np. poprzez wykorzystanie aktywnych gniazd pośrednich) oraz poszerzanie funkcjonalności całej infrastruktury może przynieść dodatkowe korzyści w zakresie realizacji celów wdrożenia. Jednocześnie kluczowe będzie zapewnienie konsumentom kontroli nad działaniem ISD. Tylko mała część konsumentów zaakceptuje sytuację, w której urządzenia w ISD będą sterowane przez podmiot zewnętrzny bez możliwości bezpośredniego wpływu konsumenta. Funkcjonalności związane ze sposobem sterowania ISD są pełniej opisane w raporcie technologicznych. Różny poziom świadomości w poszczególnych segmentach klientów implikuje potrzebę przeprowadzenia kampanii edukacyjnej z odpowiednim podejściem do poszczególnych segmentów. Wyciągnięcie pewnych wniosków w tym zakresie jest możliwe dzięki wykorzystaniu badania gospodarstw domowych. Szerszy opis tego zagadnienia znajduje się w rozdziale poświęconym kampanii edukacyjnej. S t r o n a 69

70 7. Potencjał wykorzystania technologii w zakresie ISD przez małe i średnie przedsiębiorstwa Osobną kwestią wartą rozważenia jest analiza potencjału wdrożenia rozwiązań ISD w małych i średnich przedsiębiorstwach. Analiza przeprowadzona przez zespół projektowy wskazuje na duży potencjał firm z sektora MSP. Wyniki przeprowadzonych w 2010 roku badań w dwunastu krajach europejskich (w tym Polsce) przez Stowarzyszenie Europejskich Izb Gospodarczych i Przemysłu 8 wskazuje na dużą świadomość przedsiębiorców o potrzebie wspierania efektywności energetycznej wewnątrz organizacji. Ponad 74% europejskich przedsiębiorców uznaję zagadnienie optymalizacji konsumpcji energii za ważne dla swojego biznesu oraz 62% ceduje odpowiedzialność za to zagadnienie dedykowanej osobie. Najczęstszym działaniem mającym na celu zmniejszenie zużycia energii jest informowanie i motywowanie pracowników w tym zakresie. Taką aktywność prowadziło, lub planuje 73% europejskich firm objętych badaniem. Jednocześnie stosunkowo rzadko stosowanym narzędziem jest wdrażanie systemów wspierających oszczędzanie energii, które swoją konstrukcją przypominają ISD. Ponad trzy czwarte przedsiębiorstw (78%) nie planuje ich wdrożenia. Może to oznaczać niską świadomość możliwości oszczędzania energii przy wykorzystaniu tego typu rozwiązań. W kontekście wdrożeń systemów zarządzania energią kluczowym czynnikiem jest wielkość przedsiębiorstwa. Zgodnie z wynikami przytoczonego wcześniej badania istnieje silna korelacja między wielkością firmy a częstością wdrożenia takich systemów. Im większe przedsiębiorstwo, tym większa aktywność i skala działania mająca na celu oszczędzanie energii. Przedsiębiorstwa o odpowiedniej wielkości korzystają z rozbudowanych systemów Energy Management Systems (EMS), które w zależności od wdrożenia mogą m.in.: Zbierać szczegółowe dane o zużyciu energii, Dokonywać zaawansowanych analiz i modelować zużycie energii dla kadry zarządczej, Automatycznie reagować na sygnały związane z programami odpowiedzi popytu, Alokować koszty energii na potrzeby rachunkowe i zarządcze, Udostępniać interfejs terminal HMI 9 pozwalający na graficzną i liczbową prezentację danych. Przykładem zastosowania systemu EMS jest wykorzystanie rozwiązania Cisco przez firmę NetApp zajmującej się magazynowaniem i zarządzaniem danymi. Celem przedsiębiorstwa zatrudniającego 8000 pracowników było pełne wykorzystanie potencjału programów odpowiedzi popytu oferowanych przez miejscową firmę użyteczności publicznej PG&E oraz ograniczenie kosztów energii elektrycznej. Nowy system EMS pozwolił na automatyczną reakcję na bodźce wysyłane przez PG&E. W przeciągu 20 minut od otrzymania sygnału 8 The Association of European Chambers of Commerce and Industry 9 Human Machine Interface S t r o n a 70

71 temperatura w budynku podwyższana jest o 4 stopnie oraz intensywność oświetlania spada o połowę. Pozwala to na redukcję zapotrzebowania na moc szczytową o 1,1 MW i w efekcie otrzymanie bonifikaty pieniężnej w wysokości ok dolarów. Należy podkreślić, że systemy EMS są znacznie bardziej rozbudowane niż ISD. Przedsiębiorstwa o znacznym zużyciu energii elektrycznej wymagają zastosowania rozwiązań odmiennych do tych spotykanych w sieciach przeznaczonych dla gospodarstw domowych. Do głównych różnic należą: Ze względu na możliwą do osiągnięcia skalę oszczędności systemy EMS mogą być znacznie droższe i bardziej skomplikowane, Systemy EMS wymagają dopasowania wdrożenia do specyficznych wymagań firmy. Rozwiązania stosowane w ISD są znacznie bardziej standardowe, Potencjał ograniczenia mocy dostępny przy wykorzystaniu EMS pozwala na bezpośrednie uczestnictwo przedsiębiorstwa na rynku mocy w zakresie redukcji zapotrzebowania. ISD wymaga pośrednictwa w postaci agregatorów lub innych podmiotów pełniących podobną rolę. Dodatkowo istnieją wyraźne różnice w poziomie rozwoju rynków dostawców usług zarządzania energią dla klientów biznesowych oraz klientów indywidualnych. Przedsiębiorstwa od wielu lat korzystają z takich świadczeń, podczas gdy oferta dla konsumentów jest wciąż stosunkowo ograniczona. Segment klientów biznesowych jest obsługiwany przez dojrzały rynek, na którym działa wiele dużych firm. Rynek dostawców rozwiązań dla klientów indywidualnych jest na wczesnym stadium rozwoju z dużą ilością małych firm. Z tego powodu w 2011 roku Microsoft oraz Google ogłosiły wycofanie się w tym zakresie z obsługi gospodarstw domowych i koncentracji na dużych klientach biznesowych. Różnice w rozwoju rynków potwierdzają również poniższe dane wskazujące na znaczne większe wykorzystanie klientów komercyjnych niż indywidualnych w programach odpowiedzi popytu w USA. Wykres 31. Potencjał programów odpowiedzi popytu w USA w 2010 roku 3% 14% 40% Inni Klienci indywidualni Klienci biznesowi Klienci hurtowi 43% 2010 Źródło: Badanie A.T. Kearney Podsumowując, zastosowanie ISD dla celów dużych przedsiębiorstw jest mało prawdopodobne. Dla tego typu firm potrzebne są bardziej kompleksowe rozwiązania. Firmy mniejsze będą mogły wdrażać rozwiązania na bazie ISD dla gospodarstw domowych z uwzględnieniem większej liczby urządzeń i kompleksowości rozwiązań. Potwierdzeniem użyteczności ISD mogą być wyniki przytaczanego na początku rozdziału badania: S t r o n a 71

72 21% przedsiębiorców widzi największe oszczędności w optymalizacji oświetlenia (używanie energooszczędnych żarówek, instalacja wyłączników czasowych / czujników ruchu, etc.), 17,2% w ogrzewaniu, chłodzeniu, klimatyzacji i wentylacji, 16,3% w izolacji budynku, 15,3% w energooszczędnym wyposażeniu (komputery, drukarki, itp.). Tym samym zaadresowanie dwóch ważnych potrzeb przedsiębiorców (automatyczne wyłączanie świateł, kontrola urządzeń HVAC) jest możliwe dzięki wykorzystaniu rozwiązań w zakresie ISD, które mogą być łatwym i tanim we wdrożeniu i używaniu sposobem redukcji kosztów energii. Jednocześnie szerokiemu wdrożeniu ISD dla małych firm z sektora MSP mogą przeciwdziałać pewne uwarunkowania: Przedsiębiorcy wskazują na brak środków, trudność w zdobyciu środków na inwestycje lub zbyt długi okres zwrotu z inwestycji, jako trzy największe przeszkody w przeprowadzeniu wdrożenia, Charakter działalności prowadzonej przez małe przedsiębiorstwa może utrudniać oszczędzanie energii (np. firmy usługowe). Podsumowując, badania wskazują na potencjalnie duże zainteresowanie rozwiązaniami w zakresie ISD wśród małych firm. Do głównych barier wdrożenia należą brak świadomości istnienia rozwiązań pozwalających na optymalizację zarządzania energią oraz wysokie koszty. W przypadku przeprowadzenia ogólnopolskiej kampanii edukacyjnej (opisanej w rozdziale 10) oraz wprowadzenia systemu finansowania (opisanego w raporcie ekonomicznym) prawdopodobne jest szersze wykorzystanie rozwiązań opartych na ISD. 8. Status wdrażania rozwiązań ISD 8.1. Opis przeprowadzonej analizy projektów W celu przedstawienia statusu wdrożenia rozwiązań w zakresie ISD na świecie przeanalizowano szczegółowo jedenaście projektów w zakresie wdrożenia rozwiązań ISD. Analizowane projekty można podzielić na trzy grupy: I. Projekty w fazie opracowania. Na tym etapie określane są miedzy innymi standardy komunikacyjne, mające uzasadnienie w danym otoczeniu technologicznym oraz projektowany jest kształt docelowej architektury ISD, II. Projekty pilotażowe. Głównym celem projektów pilotażowych jest określenie korzyści wynikających z ograniczenia zużycia energii elektrycznej oraz redukcji zapotrzebowania na moc szczytową. W ramach projektów pilotażowych definiowane są kluczowe komponenty późniejszego wdrożenia rozwiązań w zakresie ISD takie S t r o n a 72

73 jak: narzędzia i programy do zarządzania zużyciem energii, optymalny zestaw urządzeń tworzących ISD oraz docelowy model biznesowy, III. Wdrożenia. W projektach wdrożeniowych wybierani są dostawcy sprzętu oraz urządzeń wymaganych w celu budowy ISD. Kluczowym aspektem wdrożenia decydującym w znacznym stopniu o poziomie realizowanych korzyści jest edukacja konsumentów mająca na celu zwiększenie poziomu ich zaangażowania w programy wykorzystujące rozwiązania ISD. Projekty zostały poddane analizie pod kątem następujących elementów: Cel badania, Lokalizacja, Rozwiązania komunikacyjne, Elementy technologiczne, Edukacja klientów, Wyzwania oraz doświadczenia, Plany wdrożeniowe. Spis analizowanych projektów z uwzględnieniem lokalizacji oraz statusu został przedstawiony na rysunku 22. Głównym kryterium wyboru projektów do analizy był stopień wykorzystania rozwiązań w zakresie ISD. Celem wszystkich projektów była weryfikacja użyteczności rozwiązań i programów zarządzania energią opartych na rozwiązaniach w zakresie ISD. Dodatkowo podczas analizy projektów skupiono się na projektach z założeniem docelowego wdrożenia finalnej koncepcji. S t r o n a 73

74 Rysunek 22. Programy w zakresie ISD BC Hydro Do 2014 powstanie platforma ISD. Zakup urządzeń ISD na koszt klienta PG&E Projekt pilotażowy, 500 uczestników. Masowe wdrożenie w styczniu 2015 Ontario Program dla firm energetycznych. Dystrykt podpisał umowę z dostawcami rozwiązań ISD Wielka Brytania Do 2019 we wszystkich gospodarstwach domowych i przedsiębiorstwach zostaną zainstalowane inteligentne liczniki i wyświetlacze ISD. SCE 2 fazy projektu pilotażowego, uczestników. Brak terminu masowego wdrożenia NV Energy Projekt pilotażowy, uczestników. Planowane jest masowe wdrożenie GEO Zakończony projekt pilotażowy (275 osób). Znaczna większość klientów zadowolona z ISD SDG&E 4 projekty pilotażowe, 712 uczestników. Brak terminu masowego wdrożenia Reliant Energy klientów otrzymało wyświetlacze domowe wspierające zarządzanie zużyciem CCET Projekt pilotażowy organizowany przez wielu interesariuszy. 346 uczestników Energy@home Plan przeprowadzenia pilotów. Prawdopodobnie projekt został zawieszony. Faza opracowania Programy pilotażowe Wdrożenie / Plany wdrożenia Źródło: Strony internetowe i materiały komunikacyjne podmiotów prowadzących projekty S t r o n a 74

75 RAPORT RYNKOWY 8.2. Wnioski z analizy Zdecydowana większość z przeanalizowanych projektów to projekty pilotażowe. Wdrożenie w pełnej skali zostało zrealizowane tylko dla jednego z analizowanych przypadków (Reliant Energy w Teksasie). Większość inwestorów zazwyczaj przechodzi przez cykl kilku faz projektowych zanim zdecyduje się na pełne wdrożenie. Proces realizacji inwestycji w rozwiązania ISD zazwyczaj składa się z pięciu następujących faz: Faza laboratoryjna. Laboratoryjne testy rozwiązań technologicznych w zakresie interoperacyjności i komunikacji urządzeń ISD (wewnątrz domu). Ponadto, rozwijane są kompetencje laboratorium, które wykorzystywane są w dalszych fazach inwestycji. Grupy fokusowe. Badania grup fokusowych pozwalają na zebranie pierwszych uwag od ich uczestników, co umożliwia nadanie dalszemu wdrożeniu ISD odpowiedniego kierunku. Grupy fokusowe służą również sprawdzeniu technologii komunikacyjnych pomiędzy ISD a centralą firmy energetycznej. Duży projekt pilotażowy. Kluczowym zadaniem w trakcie przeprowadzania dużego projektu pilotażowego jest budowa struktur biznesowych wspierających rejestrację urządzeń ISD i obsługę nowej grupy klientów. Rezultatem tej fazy jest weryfikacja proponowanej konfiguracji ISD oraz zdefiniowanie propozycji dalszych działań z wykorzystaniem programów zarządzania energią. Masowy projekt pilotażowy. Faza ta ma na celu sprawdzenie interoperacyjności niezależnych urządzeń zakupionych przez klienta i rozwój kompetencji w zakresie ich certyfikacji. Ponadto w trakcie tej fazy prowadzona jest budowa i weryfikacja internetowego systemu rejestracji urządzeń ISD. Decyzja. Finalna decyzja o sposobie wdrożenia rozwiązań w zakresie ISD. Decyzja nie będzie dotyczyć tego, czy wprowadzać rozwiązania w zakresie ISD, ale według jakiego modelu biznesowego prowadzić działalność. 5 Masowe wdrożenie. W ramach masowego wdrożenia każdy klient może zainstalować i uruchomić ISD. Na podstawie uzyskiwanej informacji zwrotnej od konsumentów inwestor rozwija również coraz efektywniejsze programy zarządzania zużyciem energii. Na podstawie przeprowadzonej analizy projektów pilotażowych oraz wdrożeń ISD sformułowano kluczowe wnioski dla każdego z analizowanych obszarów: a. Cel badania. Cele poszczególnych projektów znacząco się różnią i skupiają się wokół czterech głównych obszarów 10 : - Poziom ograniczenia zużycia energii, 10 Cele projektów technologii w zakresie ISD zostały szerzej opisane w następnym podrozdziale S t r o n a 75

76 RAPORT RYNKOWY - Poziom ograniczenia zapotrzebowania na moc szczytową, - Akceptacja i zachowania klientów, rozpoznanie zachowania klientów i poszerzenie poziomu akceptacji, - Budowa struktur biznesowych. b. Lokalizacja. Większość analizowanych projektów pilotażowych i wdrożeń przeprowadzanych jest w Stanach Zjednoczonych. Ze względu na profil konsumpcji energii elektrycznej oraz potencjalne, duże korzyści z wdrożenia rozwiązań w zakresie ISD najaktywniejsze w tym zakresie stany to Kalifornia oraz Teksas. Wiele projektów przeprowadzanych jest również w Europie (Wielka Brytania, Włochy), w Kanadzie oraz w Australii, c. Rozwiązania komunikacyjne. Wśród zbadanych projektów zdecydowana większość opiera się w zakresie komunikacji na ZigBee SEP 1.0. W związku z jej rozwojem, w przyszłości planowane jest wykorzystanie w projektach pilotażowych oraz we wdrożeniach ISD standardów ZigBee SEP 1.1 oraz SEP 2.0 (po ich wprowadzeniu). Niektóre firmy wykorzystują również połączenia szerokopasmowe, d. Elementy technologiczne. Podstawowymi elementami technologicznymi stosowanymi w zdecydowanej większości projektów są: brama domowa, wyświetlacz oraz aplikacja internetowa. W ponad połowie analizowanych projektów użyto dodatkowo inteligentnych termostatów. Przełączniki oraz pozostałe elementy (inteligentne urządzenia) są rzadziej testowane, e. Edukacja. Jest to jeden z podstawowych elementów uwzględnionych w większości projektów. Inwestorzy wprowadzają zwykle następujące narzędzia w zakresie edukacji: strona internetowa dedykowana projektowi, filmy i informacje zamieszczane na portalach społecznościowych, dedykowane centrum telefoniczne, szkolenia przeprowadzane przez pracowników firmy podczas instalacji urządzeń, materiały informacyjne przesyłane do domu, f. Wyzwania oraz doświadczenia. W ramach przeprowadzonych projektów pilotażowych zidentyfikowano główne wyzwania tych projektów: zapewnienie interoperacyjności urządzeń oraz ustalenie standardu komunikacyjnego. Ważnym aspektem jest ponadto zmiana postrzegania inwestorów, którymi często są przedsiębiorstwa energetyczne, przez klientów i tym samym budowa zaufania w zakresie nowego typu usług. W dalszych etapach wdrożenia ISD na znaczeniu zyskuje rozwój struktur biznesowych, zapewnienie wysokiego poziomu jakości obsługi klienta oraz opracowanie i administrowanie systemami zarządzania energią w domach wykorzystujących ISD, g. Plany wdrożeniowe. Przedsiębiorstwa energetyczne na świecie planują prowadzenie dalszych etapów inwestycji w zakresie ISD. Można wyróżnić 3 dominujące podejścia: - Prowadzenie dalszych projektów pilotażowych w celu weryfikacji opłacalności wdrażania rozwiązań w zakresie ISD. Ze względu na brak jednoznacznych rezultatów dotychczasowych projektów pilotażowych termin masowego wdrożenia jest nieokreślony bądź odległy, S t r o n a 76

77 RAPORT RYNKOWY - Masowe wdrożenie rozumiane, jako budowa platformy pozwalającej klientowi na indywidualne założenie ISD oraz przyłączenie do niej dowolnych, kompatybilnych urządzeń według decyzji klienta, - Masowe wdrożenie poprzez założenie u klienta bazowych elementów ISD oraz przyłączenie do infrastruktury innych urządzeń Cele projektów budowy ISD Różne cele przyświecały inwestorom przy realizacji projektów w zakresie budowy ISD. Poniżej przedstawiamy przykładowe cele definiowane dla tego typu projektów. Rysunek 23. Przykładowe cele wdrażania rozwiązań ISD Umożliwienie przydomowej produkcji energii elektrycznej Redukcja zużycia energii elektrycznej Redukcja emisji CO2 Redukcja wydatków gospodarstw domowych na energię elektryczną Przykładowe cele wdrażania ISD Edukacja klientów nt. ich zużycia Dostarczenie technologii wspierającej zarządzanie zużyciem Redukcja szczytowego zapotrzebowania na moc Umożliwienie świadczenia dodatkowych usług Źródło: A.T. Kearney Oprócz redukcji zapotrzebowania na moc szczytową i poziomu konsumpcji energii elektrycznej celami wdrożeń są: redukcja emisji CO 2, edukacja klientów o sposobach oszczędzania energii elektrycznej, umożliwienie świadczenia dodatkowych usług oraz dostarczenie rozwiązań technologicznych wspierających zarządzanie energią. Najczęściej występującymi celami wdrożeń są: redukcja zapotrzebowania na moc szczytową i poziomu zużycia energii elektrycznej oraz dostarczenie rozwiązań technologicznych wspierających zarządzanie energią. Tym samym głównym celem budowy ISD jest generowanie oszczędności poprzez zmianę profilu konsumpcji energii elektrycznej konsumentów. Jednocześnie bazując na możliwych do osiągnięcia korzyściach i celach zawartych w dokumentach opisujących politykę energetyczną Polski wydaje się, że przy wdrożeniu rozwiązań ISD w Polsce powinny być realizowane następujące cele: S t r o n a 77

78 RAPORT RYNKOWY Redukcja emisji CO 2, Redukcja szczytowego zapotrzebowania na moc, Redukcja zużycia energii elektrycznej, Wpływ na profil zużycia energii na potrzeby sterowania siecią, Poprawa satysfakcji klientów, Dostarczenie technologii wspierającej zarządzanie zużyciem energii, Edukacja klientów nt. ich zużycia, Umożliwienie świadczenia dodatkowych usług. Poniżej przedstawiono poziom priorytetów dla zdefiniowanych celów. Rysunek 24. Priorytety wdrożenia technologii w zakresie ISD dla Polski Redukcja zużycia energii elektrycznej Redukcja emisji CO2 (negawaty oraz zielone megawaty) Edukacja klientów nt. ich zużycia Wpływ na profil zużycia na potrzeby sterowania siecią Wysoki priorytet Najwyższy priorytet Redukcja szczytowego zapotrzebowania na moc Umożliwienie świadczenia dodatkowych usług Dostarczenie technologii wspierającej zarządzanie zużyciem Źródło: A.T. Kearney Poprawa satysfakcji klientów S t r o n a 78

79 9. Analiza kluczowych barier wdrażania rozwiązań w zakresie ISD w Polsce Zidentyfikowano cztery kluczowe bariery wdrażania rozwiązań w zakresie ISD w Polsce: Akceptacja społeczna, Zaangażowanie klientów, Standardy komunikacyjne, Brak rozwiązań wspierających rozwój rozwiązań zarzadzania odpowiedzią popytu. Pierwszą barierą jest niewystarczający poziom zaangażowania klientów. Zaangażowanie jest konieczne dla realizacji zidentyfikowanych korzyści. Bez aktywnych działań podejmowanych przez konsumentów niemożliwa jest optymalizacja zużycia energii elektrycznej na oczekiwanym poziomie. Drugą barierą jest stosunkowo niski poziom akceptacji społecznej dla tego typu rozwiązań technologicznych. W przypadku zdecydowanego sprzeciwu społeczeństwa z uwagi na obawy o bezpieczeństwo danych i wpływ na zdrowie koszty wdrożenia mogą znacznie wzrosnąć. Trzecią barierą jest brak standardów komunikacyjnych. Możliwa jest sytuacja, w której każdy inwestor przeprowadzi wdrożenie według innych standardów komunikacyjnych i w konsekwencji systemy dostępne nie będą interoperacyjne. Utrudni to klientom ewentualną zmianę dostawcy usług oraz spowolni rozwój rynku urządzeń ISD dostarczanych przez niezależnych producentów. Czwartą barierą jest brak motywacji do budowania mocy w zakresie redukcji zapotrzebowania. Programy odpowiedzi popytu są kluczowym obszarem zastosowania ISD. Bez odpowiedniego wsparcia regulacyjnego dla programów odpowiedzi popytu rozwój ISD będzie znacznie utrudniony Akceptacja społeczna Jedną z kluczowych barier wdrożenia rozwiązań w zakresie ISD jest niewystarczający poziom akceptacji społecznej. W obliczu zdecydowanego sprzeciwu społeczeństwa instalacja nowych urządzeń może być bardzo utrudniona. Negatywne efekty mogą zwiększyć istotnie koszty wdrożenia ISD. Na podstawie przeprowadzonej analizy zidentyfikowano dwa, główne obszary, które potencjalnie mogą wzbudzić największy sprzeciw polskiego społeczeństwa wobec ISD: Negatywny wpływ na zdrowie, Brak pełnego bezpieczeństwa zbieranych w ISD danych. Niektóre raporty i opinie konsumentów wskazują, że fale emitowane przez inteligentne urządzenia ISD potencjalnie mogą wywoływać bóle głowy, bezsenność i powodować niebezpieczne dla życia choroby. Wiele raportów 11 stwierdza, jednak, że ekspozycja na fale 11 Np. Health Impacts of Radio Frequency from Smart Meters, California Council on Science and Technology, January Radio Frequency & Smart Meters, Questions and Answers, Demand Response and Smart Grid S t r o n a 79

80 RAPORT RYNKOWY emitowane przez inteligentne urządzenia ISD jest zgodna z normami oraz znacznie mniejsza niż np. ekspozycja na fale emitowane przez telefony bezprzewodowe i sieć komórkową. Krytyka, w kontekście wpływu inteligentnych technologii energetycznych na zdrowie, obecnie koncentruje się na wpływie fal radiowych generowanych przez inteligentne liczniki. Obawy o bezpieczeństwo danych związane są z ryzykiem przechwycenia danych przez osoby trzecie. Konsumenci obawiają się, że ich dane o zużyciu zostaną ukradzione, a następnie wykorzystane na ich szkodę np. przez złodziei, którzy przy ich użyciu będą w stanie identyfikować okresy, kiedy nikt nie przebywa w domu. Obawy mogą również powstać w kontekście włamania do ISD i sterowania urządzeniami ISD przez osoby do tego nieuprawnione. W celu zapewnienia wysokiego bezpieczeństwa danych przesyłanych w ramach inteligentnych sieci konieczne jest podjęcie odpowiednich działań takich jak: Wprowadzenie regulacji określających standardy bezpieczeństwa danych dla firm energetycznych i innych przedsiębiorstw związanych z rynkiem elektroenergetycznym, Pełne szyfrowanie danych, na każdym etapie ich przesyłania, zarówno w ramach ISD, jak i systemów klasy AMI (End-to-end), Audyty kodów źródłowych aplikacji i urządzeń w celu zapewnienia pełnej szczelności i niezawodności urządzeń i systemów, Utrudnienie dostępu do danych przez nieautoryzowane urządzenia poprzez wprowadzenie wymogu rejestracji urządzeń pobierających dane z licznika. O znaczeniu wdrażania odpowiednich rozwiązań może świadczyć wielkość rynku bezpieczeństwa danych, którego wartość w 2010 roku wyniosła 700 milionów USD (prognoza na rok ,7 miliarda USD). Dodatkowo dotychczasowe doświadczenia we wdrożeniach systemów inteligentnych sieci wskazują, że może to być kluczowy aspekt z punktu widzenia akceptacji rozwiązań przez konsumentów. Dostępnych jest również wiele publikacji w tym między innymi wydany w 2010 roku przez National Institute of Standards and Technology (NIST) raport Guidelines for Smart Grid Cyber Security. Niski poziom akceptacji społecznej jest istotnym problemem w USA. Przeciwnicy inteligentnych liczników organizują się i wspólnie walczą przeciw rządowi i firmom energetycznym. Poniższa lista wskazuje wybrane portale internetowe przeciwników inteligentnych liczników: Wybrane hasła propagowane przez przeciwników inteligentnych liczników zostały przedstawione na poniższym rysunku. Coalition, Radio Frequency Radiation and Health: Smart Meters, Vermont Department of Health, February S t r o n a 80

81 RAPORT RYNKOWY Rysunek 25. Wybrane hasła propagowane przez przeciwników inteligentnych technologii energetycznych To nie jest cyfrowy odczyt. To inwigilacja. Ekspozycja na fale radiowe emitowane przez inteligentne liczniki jest szkodliwa, konsumenci powinni mieć możliwość wyboru instalacji innych technologii. Jeśli inteligentne liczniki zostaną zainstalowane w każdym domu w Amerce, to już nigdy więcej nie będzie Ameryka - cytat z filmu na YouTube, liczba wejść 1,6 mln. Uwaga! To urządzenie emituje fale radiowe. Aby ograniczyć szkodliwą ekspozycje zachowaj odległość 10 stóp. Źródło: Portale branżowe W Stanach Zjednoczonych silne protesty społeczeństwa doprowadziły do uchwalenia regulacji Opt out w stanach Maine oraz Kalifornia odpowiednio w 2011 oraz 2012 roku. Regulacja ta pozwala klientom na zachowanie tradycyjnych liczników bądź ich ponowną instalację pod warunkiem określonej płatności jednorazowej i/lub miesięcznej. Regulacja została wprowadzona przez stanowe urzędy regulacji energetyki (CPUC w Kalifornii oraz PUC w Maine) pod naciskiem społeczeństwa obawiającego się o zdrowie i bezpieczeństwo danych. Na rysunku 26 zostały przedstawione koszty ponoszone przez gospodarstwa domowe decydujące się na Opt out. Rysunek 26. Opłaty w ramach Opt out ponoszone przez klientów w Maine oraz w Kalifornii Maine Ponowna instalacja bądź zachowanie analogowego licznika Wyłączenie modułu komunikacyjnego w inteligentnym liczniku Opłata wstępna US$40 US$20 Opłata miesięczna US$12 US$10,50 Kalifornia Ponowna instalacja bądź zachowanie analogowego licznika Ponowna instalacja bądź zachowanie analogowego licznika dla ubogich klientów Opłata wstępna US$75 US$10 Opłata miesięczna US$10 US$5 Źródło: PUC, CPUC Badanie przeprowadzone przez firmę A.T. Kearney dostarcza informacji o poziomie akceptacji społecznej inteligentnych technologii energetycznych w Polsce. Wyniki wskazują na stosunkowo wysoki poziom akceptacji tylko 12% respondentów obawia się braku bezpieczeństwa danych. S t r o n a 81

82 RAPORT RYNKOWY Wykres 32. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy uważa Pan/i, że sprzedawca energii elektrycznej przechowujący Pana/i szczegółowe dane dot. zużycia energii elektrycznej zagraża Pana/Pani prywatności? Tak 12% Źródło: Badanie A.T. Kearney Nie 88% Należy zwrócić uwagę na ogólny niski poziom znajomości zagadnienia inteligentnych sieci w Polsce. Niewiele ponad jedna trzecia Polaków (34%) słyszała o terminie Inteligentne Sieci. Spośród tej grupy już 19% obawia się o bezpieczeństwo danych. W grupie konsumentów nieświadomych istnienia inteligentnych sieci odsetek ten wynosi tylko 9%. Oznacza to, że wraz ze wzrostem świadomości rosną obawy o bezpieczeństwo danych.. Wykres 33. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy uważa Pan/i, że sprzedawca energii elektrycznej przechowujący Pana/i szczegółowe dane dot. zużycia energii elektrycznej zagraża Pana/Pani prywatności? Wśród ankieterów, którzy negatywnie odpowiedzieli na pytanie Czy słyszał/a Pan/i o Inteligentnych sieciach? Tak 9% Źródło: Badanie A.T. Kearney Nie 91% S t r o n a 82

83 RAPORT RYNKOWY Wykres 34. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy uważa Pan/i, że sprzedawca energii elektrycznej przechowujący Pana/i szczegółowe dane dot. zużycia energii elektrycznej zagraża Pana/Pani prywatności? Wśród ankieterów, którzy pozytywnie odpowiedzieli na pytanie Czy słyszał/a Pan/i o Inteligentnych sieciach? Tak - 19% Źródło: Badanie A.T. Kearney Nie - 81% Bariera braku akceptacji może zostać przełamana poprzez przeprowadzenie kampanii edukacyjnej tłumaczącej korzyści i objaśniającej aspekty związane z obawami w zakresie ISD. Rekomendacje w zakresie podejścia do prowadzenia kampanii edukacyjnej zostały szerzej opisane w następnym podrozdziale Zaangażowanie klientów Jedną z istotnych przeszkód wdrożenia rozwiązań w zakresie ISD może być niski poziom zaangażowania klientów. W tym zakresie niski poziom zaangażowania może wynikać z trzech przyczyn przedstawionych na rysunku 27. Rysunek 27. Bariery braku zaangażowania społeczeństwa Źródło: A.T. Kearney 1 Brak świadomości klienci nie są świadomi istnienia inteligentnych technologii energetycznych. Nie znają podstawowych pojęć z nimi związanych. Zgodnie z badaniami opublikowanymi przez CenterPoint Energy oraz PG&E lepsze zrozumienie inteligentnych S t r o n a 83

84 RAPORT RYNKOWY technologii energetycznych przekłada się na bardziej przychylne nastawienie do użytkowania i instalacji nowych urządzeń. Pierwsza bariera oznacza negatywny stosunek społeczeństwa do inteligentnych technologii energetycznych wynikający z obawy przed nieznanym. W kontekście tych obaw ważne jest, aby pierwsze informacje o nowych technologiach, które dotrą do klienta, były pozytywne. 2 Brak wiedzy o dostępnych funkcjonalnościach klienci nie umieją korzystać z rozwiązań końcowych inteligentnej sieci (np. programów cenowych typu TOU, programów odpowiedzi popytu). Bez odpowiedniej edukacji konsumenci, pomimo instalacji nowych urządzeń oraz uczestnictwa w programach zarządzania energią tylko w nieznacznym stopniu ograniczą konsumpcję i zapotrzebowanie na moc szczytową 3 Brak wiedzy o korzyściach drugą barierą jest brak wiedzy społeczeństwa o korzyściach wynikających z wprowadzania inteligentnych technologii energetycznych. Konsumenci odruchowo uważają, że beneficjentem instalacji nowych urządzeń i uruchomienia programów zarządzania energią będzie tylko inwestor, który jako podmiot dąży jedynie do maksymalizacji zysku. Ważne jest przekazanie informacji o dodatkowych korzyściach dla gospodarki, społeczeństwa i środowiska naturalnego, takich jak zmniejszenie emisji dwutlenku węgla oraz oszczędności wynikających z optymalizacji inwestycji w nowe moce wytwórcze. Niski poziom zaangażowania klientów prowadzi do poważnych opóźnień i zwiększenia kosztów wdrożenia. Doświadczyły tego firmy energetyczne w Stanach Zjednoczonych instalujące inteligentne liczniki. Przykłady konsekwencji zignorowania poszczególnych barier braku zaangażowania społeczeństwa: Bariera 1: W Kalifornii i Teksasie zostały przeprowadzone nieudane projekty pilotażowe inteligentnych liczników. W mediach przetoczyła się fala krytyki, która swoim zasięgiem objęła nie tylko te dwa stany, ale również pozostałe regiony Stanów Zjednoczonych. Wiele osób po raz pierwszy dowiedziało się o inteligentnych technologiach energetycznych w kontekście zawyżonych rachunków za energię elektryczną w Kalifornii i Teksasie oraz informacji o potencjalnym negatywnym wpływie liczników na zdrowie i utratę prywatności. Brak świadomości istnienia inteligentnych technologii energetycznych przełożył się na ogólną niechęć i opór społeczeństwa. Bariera 2: Przykładem zlekceważenia drugiej bariery jest brak odpowiednich programów edukacyjnych w hrabstwie Marin (Kalifornia, USA), co doprowadziło do odrzucenia w 2011 roku przez radę hrabstwa instalacji nowych liczników. Przyczyną decyzji były obawy przed negatywnymi skutkami wdrożenia. Bariera 3: Przykładem wdrożenia, w którym nie zostały zaadresowane ważne ryzyka oraz nieprawidłowo założono, że wszyscy klienci będą w stanie korzystać z nowych programów cenowych bez dodatkowych szkoleń jest projekt pilotażowy inteligentnych liczników w Bakersfield (Kalifornia, USA) w 2009 roku. Po instalacji klienci zostali zapisani do nowego programu cenowego, mającego na celu zmniejszenie zapotrzebowania na moc szczytową. Osiągnięty efekt był przeciwny do zamierzonego klienci nieświadomi zasad działania nowych programów cenowych nie ograniczyli zużycia energii w momentach szczytowych, w konsekwencji czego znacznie wzrosły ich rachunki. Dla inwestora miało to dwie implikacje: po pierwsze, nie zostały osiągnięte oczekiwane korzyści ekonomiczne (mimo wprowadzenie programu nie spadło zapotrzebowanie na moc szczytową, brak oszczędności niebudowania dodatkowej elektrowni). Po drugie, wydarzenia te osłabiły wizerunek firmy. Uczestnicy S t r o n a 84

85 RAPORT RYNKOWY projektu pilotażowego wnieśli pozew zbiorowy, a efekt Bakersfield rozlał się na całą Amerykę. Istnienie pierwszej bariery (brak świadomości) potwierdzają badania przeprowadzone przez firmę A.T. Kearney. Wyniki wskazują, że 66% respondentów nie słyszało o terminie inteligentne sieci. Co trzeci konsument słyszał to sformułowanie, natomiast prawdopodobne jest, że nie przekłada się na to zrozumienie zasad funkcjonowania inteligentnych technologii energetycznych. Wykres 35. Odpowiedzi udzielone na pytanie Czy słyszał/a Pan/i o Inteligentnych sieciach? Tak - 34% Nie - 66% Źródło: Badanie A.T. Kearney 9.3. Standardy komunikacyjne Jednym z kluczowych komponentów rozwiązań w zakresie ISD jest komunikacja, która pozwala na wymianę informacji pomiędzy systemem AMI a urządzeniami znajdującymi się na terenie klienta, tak jak zostało to przedstawione na poniższym rysunku. Rysunek 28. Komunikacja w technologii ISD Home Area Network Urządzenia klienta System AMI Źródło: A.T. Kearney W celu umożliwienia rozwoju ISD na szeroką skalę, konieczne jest opracowanie standardów komunikacyjnych, które będą posiadać następujące cechy: Otwartość, Elastyczność, Bezpieczeństwo. S t r o n a 85

86 RAPORT RYNKOWY Instytucje opracowujące standardy dla ISD rekomendują rozdzielenie warstwy fizycznej oraz warstwy aplikacyjnej standardu komunikacyjnego, tak aby zapewnić interoperacyjność pomiędzy różnymi warstwami komunikacyjnymi. W momencie wyboru warstwy fizycznej bardzo mało prawdopodobna jest jego zmiana w przyszłości ze względu na związane z tym znaczne koszty. W przeciwieństwie do warstwy fizycznej, warstwa aplikacyjna może łatwo być wymieniona. Obecnie na rynku dostępna jest duża liczba protokołów komunikacyjnych. Do najczęściej stosowanych protokołów warstwy aplikacyjnej, wykorzystywanych w ISD, należy zaliczyć: SEP, ZigBee Home Automation, Wi-Fi, HomePlug, Z-Wave. Ich ogólna charakterystyka została przedstawiona w tabeli 9. S t r o n a 86

87 RAPORT RYNKOWY Tabela 9. Charakterystyka najczęściej stosowanych protokołów komunikacyjnych wykorzystywanych w technologii ISD Standard Opis Zalety Wady Obecność rynkowa ZigBee Home Automation Standard dla produktów kontrolujących urządzenia, oświetlenie i system bezpieczeństwa, jak również ma możliwość połączenia z innymi sieciami ZigBee Niski koszt Niskie zużycie energii Zasięg obejmuje jedną nieruchomość Nie zapewnia funkcji monitorowania koniecznych przy komunikacji z licznikami AMI (umożliwia wyłącznie automatyzacje domu) Wymaga posiadanie bramy domowej ZigBee HA Szeroko rozpowszechniony standard w produktach automatyzacji domów Potrzebuje połączenia z ZigBee SmartEnergy (np. poprzez bramę domową), aby połączyć się z firmą energetyczną Wi-Fi Standard IEEE dla lokalnych sieci bezprzewodowych o wysokiej szybkości Szybkość, szybszy niż ZigBee lub Z- Wave Wysoka penetracja standardu Brak otwartego standardu dla topologii kratowej Wi-Fi zasilane baterią może być niepraktyczne Restart bramy domowej może być skomplikowany Wi-Fi jest szeroko stosowany i znany klientów Dobry dla urządzeń typu brama domowa HomePlug Przewody elektryczną służą do przenoszenia sygnału komunikacyjnego Dostępny tam, gdzie są przewody elektryczne Tak długo jak jest energia elektryczna, sieć jest dostępna Niska prędkość Niskie koszty Łatwość w użyciu (wystarczy włączyć do gniazdka) Umożliwia podłączenia nieruchomości o trudnym dostępie Ograniczona liczba danych może być transmitowana (wąskie pasmo komunikacyjne) Chipset y nie są jeszcze szeroko dostępne Standard nie jest jeszcze dominujący, jednakże uważany za dobre rozwiązanie dla budynków zawierających kilka mieszkań, nieruchomości trudno dostępnych HomePlug jest zaangażowany w rozwój standardu SEP 2.0. Z-Wave Specyfikacja chroniona prawami własności Niska częstotliwość / zasięg Trwały sygnał Wykorzystywany w automatyzacji domów, ochrony oraz w sieciach handlowych Dobra interoperacyjność pomiędzy urządzeniami Chroniony prawami własności Wysoki koszt członkostwa Wykorzystywany w produktach automatyzacji domów oraz ochrony Nie jest standardem otwartym, co może powodować, że nie będzie atrakcyjny dla firm energetycznych w kontekście produktów Smart Grid Źródło: ZigBee, Wi-Fi, HomePlug, Z-Wave S t r o n a 87

88 Oprócz standardów zaprezentowanych w powyższej tabeli, w ocenie zespołu projektowego, warto zwrócić uwagę również na rozwiązania White Space. W kwietniu 2012 roku w Wielkiej Brytanii został przeprowadzony pierwszy, testowy odczyt inteligentnego licznika przy wykorzystaniu White Space. Standard ten korzysta z częstotliwości, która wcześniej była wykorzystywana przez kanały telewizyjne przed przejściem na telewizję cyfrową. Do największych zalet White Space należy duży zasięg (w teście odczytu dokonano z odległości 1 km), który rozwiązuje problem komunikacji z inteligentnymi licznikami na obszarach wiejskich i innych obszarach o ograniczonym dostępnie do Internetu i sieci komórkowych. Do końca tego roku mają zostać przeprowadzone komercyjne projekty pilotażowe. Masowe wdrożenie planowane jest na 2013 rok Status prac nad protokołem komunikacyjnym ZigBee SEP 2.0 Jedną z kluczowych barier przed wdrożeniem ISD na masową skalę jest brak szeroko akceptowalnych standardów komunikacyjnych pomiędzy licznikiem a urządzeniami konsumenta. W celu przezwyciężenia tej bariery utworzona została koalicja pomiędzy Aliansem ZigBee, Aliansem Wi-Fi, Aliansem HomePlug oraz Aliansem HomeGrid celem stworzenia warstwy aplikacyjnej SEP 2.0. Zakłada się, że rozwiązanie to będzie dominującym standardem na odcinku licznik klienta strefa konsumenta. Pomimo tego, iż standard ten jest nadal w procesie opracowywania, uważa się, że zostanie on szeroko przyjęty we wdrażaniu rozwiązań ISD. W kwietniu 2011 roku specyfikacja warstwy aplikacyjnej (wersja 0.7) nie przeszła wstępnego głosowania. Ostatecznie wersja ta została przyjęta jednogłośnie w sierpniu 2011 roku, co stanowi istotny krok w zakończeniu prac nad standardem SEP 2.0. Zanim jednak zostanie opracowana finalna wersja protokołu, wersje pośrednie będą musiały przejść testy interoperacyjności pomiędzy różnymi urządzeniami różnych producentów, co stwarza niepewność, co do daty finalnej certyfikacji standardu. Oczekuje się jednak, że finalna wersja standardu powinna powstać jeszcze w 2012 roku lub na początku 2013 roku. Poniżej przedstawione zostały funkcjonalności poszczególnych wersji SEP. S t r o n a 88

89 Rysunek 29. Porównanie standardów SEP Źródło: ZigBee Wykorzystanie i stopień rozwoju standardów komunikacyjnych technologii w zakresie ISD zależy m.in. od regionu geograficznego. W Stanach Zjednoczonych oraz w Australii dominującym rozwiązaniem jest protokół komunikacyjny ZigBee SEP 1.x. W Europie wykorzystanie standardu ZigBee nie jest oczywistym wyborem. W początkowych etapach rozwoju inteligentnych sieci w Europie korzystano głównie z komunikacji PLC. Alians ZigBee mocniej zaakcentował swoją obecność w UE w 2009 roku, gdy rozpoczął współpracę z ESMIG 12 w celu ustanowienia protokołu ZigBee standardowym protokołem komunikacyjnym dla inteligentnych technologii energetycznych (m.in. inteligentne liczniki oraz ISD) dla całej Unii Europejskiej. Na obecnym etapie współpracy ESMIG nie opublikował finalnych wyników prac nad standardem komunikacyjnym. Opracowane zostało podejście zgodnie, z którym powstanie piramida standardów komunikacyjnych. Największym sukcesem aliansu ZigBee w Europie jest wdrożenie inteligentnych liczników opartych o ZigBee przez British Gas w Wielkiej Brytanii (do końca 2012 roku planowane jest wdrożenie 2 milionów liczników). W 2010 roku ZigBee otworzyło również pierwszą siedzibę w Europie. Aby uniknąć ryzyka braku komunikacji pomiędzy urządzeniami nowej generacji używającymi nowe standardy komunikacyjne nacisk powinien być położony na interoperacyjność urządzeń ISD z punktu widzenia różnych technologii komunikacyjnych. Ten aspekt jest ważny z punktu widzenia współpracy urządzeń używających różnych technologii komunikacyjnych jak również z punktu widzenia zmian w charakterystykach komunikacji i ich wpływu na budowanie systemu. Temat interoperacyjności urządzeń został szerzej opisany w raporcie technologicznym. Należy również zwrócić uwagę na to, że rozwój technologii jest istotnym czynnikiem wpływającym na możliwości szerokiego wdrożenia ISD. Zgodnie z konkluzjami z raportu technologicznego obecny stan wiedzy i techniki pozwala na instalację w pełni funkcjonalnych ISD, natomiast wdrożenia takie są związane z następującymi obszarami ryzyka: 12 Organizacja zajmująca się wspieraniem rozwoju oraz standaryzacja technologiczną wdrożen inteligentnych liczników w Unii Europejskiej. S t r o n a 89

90 Ograniczona interoperacyjność, Powolny spadek cen rozwiązań technologicznych. Ograniczona interoperacyjność stwarza ryzyko niskiej popularyzacji ISD ze względu na brak dominujących standardów technologicznych. W przypadku występowania na rynku wielu, mało popularnych standardów (zarówno w zakresie komunikacji jak i funkcjonalności) prawdopodobnie stopień akceptacji konsumentów będzie niski, a ISD będzie wykorzystywane przez mały odsetek gospodarstw domowych i przedsiębiorstw. Spadek cen rozwiązań technologicznych będzie miał kluczowe znaczenie dla poziomu akceptacji nowych rozwiązań przez konsumentów. Ocenia się, że ceny urządzeń ISD będą spadać w tempie kilku procent rocznie (podobnie jak miało to miejsce w przypadku systemów fotowoltaicznych w Niemczech po wprowadzeniu systemów wsparcia). Rysunek 30. Spadek cen systemów fotowoltaicznych w Niemczech Źródło: German Solar Industry Association S t r o n a 90

91 10. Kampania edukacyjna Cztery etapy realizacji programu edukacyjnego Przeprowadzenie programu edukacyjnego pomoże w dotarciu do całego społeczeństwa i przełamaniu barier niskiego poziomu zaangażowania, akceptacji społeczeństwa oraz podtrzymania i rozwoju ISD w segmentach docelowych. Przykładowy program edukacyjny może być prowadzony przy pomocy kampanii edukacyjnych realizowanych na czterech poziomach. Rysunek 31. Poziomy prowadzenia kampanii edukacyjnej 4. Bezp. 1 kontakt 3. Lokalne media, wydarzenia, samorządy 2. Internet, marketing społecznościowy Etapy kampanii 1. Kampania krajowa 1. Bezpośredni Źródło: A.T. Kearney Poziom 1. (Kampania krajowa) obejmuje cały kraj i zawiera ogólne informacje adresowane do całego społeczeństwa. Przykłady kanałów komunikacji: Publikacje prasowe, Konferencje prasowe, Programy telewizyjne (np. talk show), Reklamy w mediach o zasięgu ogólnokrajowym (prasa, telewizja, radio). Poziom 2. (Internet, marketing społecznościowy) zakłada dotarcie do konsumentów za pośrednictwem Internetu. Przykłady kanałów komunikacji: S t r o n a 91

92 Doradca on-line (chat), Newsletter, Dedykowana strona internetowa, Profile na portalach społecznościowych. Poziom 3. (Lokalne media, wydarzenia, samorządy) obejmuje komunikację na poziomie lokalnych społeczności. Przekaz dopasowany jest do potrzeb poszczególnych regionów. Przykłady kanałów komunikacji: Sponsoring lokalnych wydarzeń, Materiały informacyjne w lokalnych urzędach, Spotkania z lokalnymi stowarzyszeniami i organizacjami, Informacje w lokalnych mediach. Poziom 4. (Bezpośredni kontakt) to dotarcie doradców bezpośrednio do konsumenta (poprzez spotkanie lub przesłanie dedykowanych materiałów informacyjnych adresowanych do wybranych konsumentów). Komunikacja jest dopasowana do indywidualnych potrzeb klienta. Przykłady kanałów komunikacji: Warsztaty, Konsultacje domowe, Materiały informacyjne wysłane pocztą, Uruchomienie dedykowanej linii telefonicznej. Komunikacja na poszczególnych poziomach powinna być prowadzona stale aby podtrzymywać i rozwijać zainteresowanie ISD. Aspekt ten jest ten ważny z uwagi na wyniki wielu projektów pilotażowych wskazujących na początkowe zainteresowanie wdrożeniami ISD i stopniowe wygasanie zainteresowania jeżeli odpowiednia komunikacja nie była utrzymywana. Analiza wybranych programów edukacyjnych przeprowadzonych w Stanach Zjednoczonych potwierdza skuteczność prowadzenia programów edukacyjnych na wszystkich czterech poziomach. Analizie poddano programy edukacyjne następujących firm energetycznych: CenterPoint Energy, Dominion, San Diego Gas & Electric, Pacific Gas and Electric. Z danych przedstawionych w tabeli wynika, że zdecydowana większość amerykańskich firm energetycznych prowadzi pełną, czteroetapową kampanię. Ciekawym przykładem jest firma PG&E, która po początkowych porażkach (efekt Bakersfield) bardzo usprawniła i wzbogaciła program edukacyjny. Rezultaty wszystkich przeprowadzonych kampanii wskazują na duży sukces i przełamanie barier. Analiza wskazuje również na różnorodność działań i nośników stosowanych w poszczególnych etapach. W pierwszym etapie dominującym elementem są reklamy w mediach o zasięgu krajowym / stanowym. W drugim etapie podstawowym działaniem jest S t r o n a 92

93 powstanie dedykowanej strony internetowej. Najprostszymi narzędziami trzeciego etapu jest reklama w lokalnej prasie, a bardziej złożona komunikacja obejmuje organizację lokalnych wydarzeń. Ostatni, czwarty etap komunikacji najczęściej zawiera wysłanie pocztą materiałów informacyjnych (list, broszura) do gospodarstw domowych. Tabela 10. Analiza programów edukacyjnych CenterPoint Dominion SDG&E PG&E Poziom 4 Materiały informacyjne wysłane pocztą Warsztaty List informacyjny Rozmowa telefoniczna Dedykowana linia telefoniczna Konsultacje domowe Szybka odpowiedź na skargi klientów Materiały informacyjne wysłane pocztą Warsztaty Dedykowana linia telefoniczna Audyt efektywności energetycznej domu Poziom 3 Reklama na samochodach firmowych Lokalne wydarzenia Informacja w prasie Lokalne wydarzenia Lokalne media Lokalne publikacje Dedykowany program Green Partner Program Spotkania z lokalnymi stowarzyszeniami i samorządami Organizacja wydarzeń Mobile Tour Poziom 2 Doradca on-line (chat) Możliwość sprawdzenia dat instalacji Newsletter Dedykowana strona internetowa, blog Filmy N/A Dedykowana strona internetowa Blog Profil na Twitterze i Facebooku Filmy Dedykowana strona internetowa Reklama w Internecie Poziom 1 Publikacje prasowe Konferencje prasowe Programy telewizyjne, reklamy telewizyjne i prasowe Bilbordy N/A Media ogólnokrajowe Reklamy telewizyjne Partnerzy detaliczni Rezultaty Odsetek ludzi świadomych istnienia inteligentnych sieci wzrósł w przeciągu roku z 40% do 60% 97% klientów było poinformowanych o instalacji (nie wykonało telefonu do firmy energetycznej) 99,84% klientów było zadowolonych z instalacji (nie złożyło skargi/zażalenia) Usprawniony i częsty kontakt z klientem, wzrost satysfakcji klienta z korzystania z usług PG&E Źródło: CenterPoint Energy, Dominion, Pacific Gas and Electric, San Diego Gas & Electric S t r o n a 93

94 W ostatnim okresie szczególnie często wykorzystywane są kampanie informacyjne prowadzone za pośrednictwem Internetu i rozwiązań web 2.0. Amerykańska firma Opower, zajmująca się doradzaniem konsumentom w oszczędzeniu energii elektrycznej, oparła swój model biznesowy o aplikację pozwalającą na porównywanie własnego zużycia energii elektrycznego z konsumentami o określonej charakterystyce. Firma odniosła sukces i przyniosła amerykańskim konsumentom oszczędności skali 250 milionów dolarów rocznie 13. W październiku 2011 roku firma Opower rozpoczęła współpracę z portalem społecznościowym Facebook oraz organizacją ochrony zasobów naturalnych w celu stworzenia wspólnej aplikacji promującej oszczędzanie energii elektrycznej. Aplikacja za pośrednictwem portalu Facebook umożliwia porównywanie zużycia ze średnią krajową, mieszkaniami o podobnej charakterystyce oraz znajomymi. Aplikacja została uruchomiona w kwietniu 2012 roku. Miarą sukcesu Opower mogą być odwiedziny siedziby spółki w 2010 roku przez Prezydenta USA Baracka Obamę oraz planowane wejście firmy na rynek europejski. Podobne rozwiązanie zostało wprowadzone w architekturze komunikacyjnej w stanie Teksas zunifikowany dla wszystkich firm energetycznych system komunikacji pozwala konsumentom na porównywanie danych o zużyciu energii elektrycznej 14. Firmy energetyczne w USA do kampanii edukacyjnych i komunikacji z klientem wykorzystują również rozwiązania internetowe istniejące na rynku. Najbardziej popularne z nich to Facebook, Twitter oraz YouTube. W tabeli 11 zostały przedstawione korzyści oraz wykorzystanie portali przez firmy energetyczne w USA. Tabela 11. Wykorzystanie rozwiązań internetowych przez firmy energetyczne w USA 1. Liczba użytkowników, którzy lubią profil firmy; 2. Liczba użytkowników śledzących profil firmy; 3. Liczba użytkowników subskrybujących na kanał firmy Źródło: ZPryme 13 Stan na styczeń Przykładowo taka usługa oferowana jest klientom Reliant Energy w ramach programu e-sense. S t r o n a 94